Protocolo inovador mapeia receptores NMDA em cérebros afetados pela doença de Alzheimer

Os pesquisadores desenvolveram um protocolo de fracionamento celular. Este método permite a análise precisa das proteínas localizadas nas membranas sinápticas e nas membranas fora das sinapses, conhecidas como membranas extra-sinápticas, em cérebros post-mortem humanos.

Neste estudo, publicado recentemente em Alzheimer e Demênciaos autores investigaram os receptores NMDA (receptores N-metil-D-aspartato) devido à sua importância na transmissão sináptica e à sua especial relevância na doença de Alzheimer. Em comparação com indivíduos saudáveis, os resultados revelam que as pessoas com doença de Alzheimer apresentam diminuição dos receptores NMDA nas sinapses e aumento das membranas extra-sinápticas.

A equipe inclui pesquisadores do Instituto de Neurociências (IN), centro conjunto da Universidade Miguel Hernández de Elche (UMH) e do Conselho Nacional de Pesquisa espanhol (CSIC), que também fazem parte da Rede Centro de Pesquisa Biomédica em Doenças Neurodegenerativas. (CIBERNED) e o Instituto de Saúde e Investigação Biomédica de Alicante (ISABIAL).

A doença de Alzheimer é caracterizada pela perda progressiva de memória e afeta a comunicação entre os neurônios. Este processo depende em grande parte das sinapses, onde os receptores NMDA desempenham um papel crítico na aprendizagem e na memória.

“A maioria dos receptores NMDA são encontrados nas sinapses, onde melhoram as conexões neuronais. No entanto, aqueles localizados fora da sinapse estão mais associados a processos de toxicidade e morte celular, o que pode contribuir para a progressão da doença”, explica Inmaculada Cuchillo Ibáñez, pesquisadora do Laboratório de Mecanismo Molecular Alterado na Doença de Alzheimer e Demência, que liderou o estudo.

A equipe analisou amostras de cérebros humanos post-mortem, incluindo indivíduos saudáveis ​​e pacientes em vários estágios de neurodegeneração. Os resultados mostram uma distribuição distinta dos receptores NMDA no córtex de pacientes com doença de Alzheimer, onde o número de receptores NMDA sinápticos é significativamente reduzido, enquanto os receptores extra-sinápticos aumentam em comparação com indivíduos saudáveis.

Este desequilíbrio sugere que a actividade relacionada com a toxicidade neuronal é favorecida na doença de Alzheimer, em oposição à função primária da transmissão sináptica, provavelmente contribuindo para a progressão da doença.

Um protocolo pioneiro para cérebros post-mortem humanos

O principal avanço alcançado pelos pesquisadores é a otimização de um protocolo de fracionamento celular que permite a separação das membranas sinápticas das membranas extra-sinápticas, feito que não havia sido realizado anteriormente em cérebros post-mortem humanos congelados.

“Outros estudos mediram os níveis totais de receptores NMDA no cérebro humano, mas não diferenciaram entre aqueles localizados em sinapses e extra-sinapses. Adaptamos um protocolo projetado para cérebros frescos de camundongos para amostras humanas, conseguindo essa separação crucial”, destaca Sergio Escamilla, o primeiro autor do artigo.

O método baseia-se na utilização de detergentes que dissolvem os lipídios em membranas não sinápticas, enquanto as membranas sinápticas, devido ao seu alto teor de proteínas, permanecem praticamente intactas. Posteriormente, a centrifugação é usada para separar os dois tipos de membrana para análise.

Rumo a novas abordagens terapêuticas

As descobertas deste estudo podem abrir novos caminhos para o tratamento da doença de Alzheimer. “Com este protocolo, podemos determinar com precisão se agentes específicos, como moduladores ou bloqueadores, têm maior afinidade pelos receptores sinápticos ou extra-sinápticos – e não apenas pelos receptores NMDA – o que tem implicações terapêuticas importantes”, observa Cuchillo.

O estudo, que contou com a colaboração dos laboratórios José Vicente Sánchez Mut e Isabel Pérez Otaño do IN UMH-CSIC, também utilizou camundongos transgênicos para validar os resultados obtidos em humanos. Embora tenham sido detectadas alterações semelhantes nos receptores NMDA, as diferenças entre as espécies ressaltam a necessidade de estudos em tecidos humanos para melhor compreensão da doença.

Com este protocolo pioneiro, os investigadores estão a abrir caminho para explorar a base molecular da doença de Alzheimer e procurar tratamentos mais eficazes. Nesse sentido, o pesquisador Javier Sáez Valero, que dirige o laboratório Altered Molecular Mechanism in Alzheimer’s Disease and Dementia do IN UMH-CSIC, destaca a importância deste tipo de pesquisa devido ao papel dos receptores NMDA nos atuais tratamentos de Alzheimer, como a memantina, um dos medicamentos mais comumente usados ​​para a doença é um bloqueador do receptor NMDA.