Saúde

Pesquisadores interrompem progressão da doença de Parkinson em modelo de rato
Num novo estudo, investigadores do Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) lançaram uma nova luz sobre os principais processos celulares envolvidos na progressão da doença de Parkinson (DP). A pesquisa é publicada na revista Nature Communication
Por Jacqueline Mitchell - 14/11/2023


Geração e caracterização de camundongos Usp30 KO. um esquema de direcionamento genético para gerar os camundongos Usp30 KO. b O gráfico de barras mostra os níveis de expressão do gene Usp30 em diferentes tecidos em camundongos Usp30 WT e KO (n = 5 para cérebro, n = 4 para testículos, n = 3 para todos os outros tecidos). Barras de erro representam média ± sd c Imagens representativas de Western Blot de OPA1, beta-actina e USP30 no córtex de camundongos machos Usp30 WT e KO. O experimento foi repetido duas vezes de forma independente. d Números estimados e observados de camundongos WT, Usp30 heterozigotos (Het) e Usp30 homozigotos knockout (KO) na prole de criadores Usp30 heterozigotos. e Curva de sobrevivência de camundongos WT e Usp30 KO. Imagem esquemática mostrando o mecanismo de funcionamento da proteína repórter mito-QC para avaliar o sinal de mitofagia nas células. g Imagens representativas de fluorescência mostram o sinal de fluorescência mito-QC (mCherry-red, GFP-green) e neurônios dopaminérgicos (TH, azul) no SNpc de camundongos machos mito-QC e mito-QC/Usp30 KO. As entradas brancas tracejadas foram ampliadas nos painéis direitos, mostrando os detalhes apenas do mCherry puncta (mitofagia puncta) nos neurônios DA. Barra de escala, 10 ?m. h Quantificação de mitofagia puncta em neurônios dopaminérgicos individuais do SNpc (n = 13 para camundongos machos USP WT, n = 14 para camundongos machos Usp30 KO, 5–10 neurônios por camundongo). WT e Usp30 KO no gráfico de barras representam mito-QC e mito-QC/Usp30 KO, respectivamente. Significância determinada pelo teste t de Student não pareado e bicaudal. As barras de erro representam média ± dp; *P < 0,05. Siglas: WT tipo selvagem, armadilha genética GT, nocaute KO, locus loxP do local X-over P1, alvo de reconhecimento de flippase FRT, aceitador de splice SA, cauda pA poliA, cassete de resistência à neomicina NEO, LacZ ?-galactosidase. Os dados de origem são fornecidos como um arquivo de dados de origem. Crédito: Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42876-1

Num novo estudo, investigadores do Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) lançaram uma nova luz sobre os principais processos celulares envolvidos na progressão da doença de Parkinson (DP). A pesquisa é publicada na revista Nature Communications .

Afetando cerca de 10 milhões de pessoas em todo o mundo, a doença de Parkinson é uma doença neurodegenerativa causada pela perda progressiva do grupo de células cerebrais responsáveis
pela produção de dopamina, um neurotransmissor que desempenha um papel crítico na regulação do movimento e da coordenação. À medida que estes neurónios se degeneram e os níveis de dopamina diminuem, os indivíduos com doença de Parkinson apresentam uma vasta gama de sintomas, incluindo tremores, rigidez e dificuldades de equilíbrio e coordenação.

Pesquisadores do laboratório do autor sênior David K. Simon, MD, Ph.D., diretor do Centro de Doenças de Parkinson e Distúrbios do Movimento do BIDMC, em colaboração com colegas da Universidade de Cambridge e da Mission Therapeutics, realizaram experimentos complementares mostrando que a inibição uma enzima específica em um modelo de camundongo protege os neurônios produtores de dopamina que normalmente são perdidos à medida que a DP progride, interrompendo efetivamente a progressão da doença.

As descobertas abrem a porta para o desenvolvimento de novas terapêuticas direcionadas à enzima que pode retardar ou prevenir a progressão da doença de Parkinson nas pessoas – uma grande necessidade não atendida.

“Nosso laboratório está focado em descobrir as origens da doença de Parkinson e esperamos que – um dia – seremos capazes de desacelerar ou até mesmo prevenir a progressão da doença nos pacientes”, disse a primeira autora Tracy-Shi Zhang Fang, Ph. D., instrutor no laboratório de Simon. "As descobertas do estudo atual abrem caminho para esse futuro."

As evidências sugerem que as células produtoras de dopamina morrem na doença de Parkinson porque algo deu errado com a eliminação das velhas e disfuncionais mitocôndrias das células – organelas que são a fonte de energia das células, às vezes chamadas de potência da célula.

Simon e colegas concentraram-se numa enzima chamada USP30, que desempenha um papel neste processo. Em um modelo de camundongo projetado para não ter o gene que produz a enzima – conhecido como “modelo knockout” porque um gene específico foi deletado para fins de experimentação – os pesquisadores observaram que a perda de USP30 protegia contra o desenvolvimento de doenças semelhantes ao Parkinson. sintomas motores, aumento da depuração de mitocôndrias danificadas nos neurônios e proteção contra a perda de neurônios produtores de dopamina.

Num segundo conjunto de experiências, a equipa validou os estudos de nocaute utilizando uma molécula patenteada desenvolvida pela Mission Therapeutics para bloquear a ação da enzima nos neurónios produtores de dopamina. Como nos camundongos knockout , a inibição da ação da enzima aumentou a depuração de mitocôndrias disfuncionais e protegeu os neurônios produtores de dopamina .

“As duas estratégias experimentais juntas são muito mais convincentes do que qualquer uma delas isoladamente”, disse Simon, que também é professor de neurologia na Harvard Medical School. “Juntos, nossos resultados muito significativos apoiam a ideia de que a redução do USP30 justifica mais testes para seus efeitos potencialmente modificadores da doença na DP”.


Mais informações: Tracy-Shi Zhang Fang et al, Knockout ou inibição de USP30 protege neurônios dopaminérgicos em um modelo de camundongo com doença de Parkinson, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42876-1

Informações do periódico: Nature Communications 

 

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