O pesquisador Vitor Monnaka, do Einstein Hospital Israelita, conduziu um estudo que traz novos avanços para a compreensão das interações entre proteínas associadas a alterações cerebrais relacionadas a doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer.

O trabalho foi realizado na Case Western Reserve University, nos Estados Unidos, sob coorientação dos pesquisadores Witold Surewicz, da instituição, e Patrícia de Carvalho Aguiar, do Einstein.

Publicado na revista Communications Chemistry, do grupo Nature, o estudo integra um projeto de doutorado desenvolvido no âmbito do Programa MD-PhD do Einstein, que permite que alunos de Medicina da instituição realizem formação doutoral no exterior enquanto cursam a graduação médica.

A pesquisa investigou o comportamento de duas proteínas associadas à progressão dessas doenças — tau e TDP-43 — e a forma como elas interagem em um processo conhecido como separação de fases líquido-líquido. Nesse mecanismo, as proteínas se organizam em estruturas semelhantes a gotículas dentro da célula, chamadas condensados, criando microambientes que favorecem a formação de depósitos proteicos associados ao comprometimento neuronal.

“A ideia de que doenças neurodegenerativas são causadas pelo acúmulo de uma única proteína tem sido questionada por estudos patológicos recentes. Embora a doença de Alzheimer tenha sido tradicionalmente classificada como uma taupatia, a proteína tau também foi encontrada associada à TDP-43 em depósitos característicos da doença, revelando um cenário mais complexo do que se imaginava anteriormente”, explica Monnaka.

Os resultados indicam que tau e TDP-43 recrutam uma à outra para seus condensados — ou seja, condensados formados por uma proteína podem concentrar a outra, potencialmente favorecendo sua associação e agregação. O estudo também identificou regiões específicas dessas proteínas responsáveis por essa interação.

Embora a separação de fases já venha sendo amplamente estudada em proteínas isoladas, a principal novidade deste trabalho está na análise de sistemas com múltiplas proteínas, mais próximos da complexidade encontrada no cérebro humano. Os achados sugerem que essas moléculas podem assumir papéis diferentes ao longo do processo: em alguns casos, participam da formação dos condensados; em outros, associam-se a estruturas já formadas — comportamento que varia conforme fatores como concentração e intensidade das interações moleculares.

Segundo Monnaka, os resultados também ajudam a compreender como as proteínas se organizam dentro dessas estruturas. “Observamos que a proteína tau tende a se concentrar ao redor de condensados formados por TDP-43, refletindo diferenças na afinidade dessas proteínas pelo ambiente aquoso. Esse achado reforça a importância de princípios físico-químicos fundamentais, como a tensão superficial, na organização dessas estruturas”, afirma.

O pesquisador destaca que o avanço na compreensão desses mecanismos abre novas perspectivas para entender as bases moleculares dessas doenças e, potencialmente, também seu diagnóstico e tratamento. “Nossos achados foram obtidos em estudos realizados em tubo de ensaio. Se a importância da interação entre essas proteínas na progressão da doença for confirmada futuramente em organismos modelo, esses resultados poderão contribuir para a identificação de biomarcadores mais precoces — por exemplo, baseados em modificações proteicas, como a fosforilação, que podem modular essas interações — e para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas direcionadas a essas regiões específicas de interação”, conclui.

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