A proteína Tau revela benefícios inesperados na redução dos danos cerebrais

Um estudo realizado por pesquisadores do Baylor College of Medicine e do Instituto de Pesquisa Neurológica Ian e Dan Duncan do Hospital Infantil do Texas descobriu que a proteína Tau, conhecida por ser um fator-chave no desenvolvimento de diversas doenças neurodegenerativas, incluindo o Alzheimer, também tem uma função positiva no cérebro. A Tau reduz os danos neuronais causados pelo excesso de espécies reativas de oxigênio (ROS), ou radicais livres, e promove o envelhecimento saudável. O estudo foi publicado na revista Nature Neuroscience.

“As ROS são subprodutos naturais de diversas funções celulares do corpo. Embora baixos níveis de ROS sejam benéficos, níveis excessivos são prejudiciais às células, pois causam a formação de formas tóxicas de outras moléculas, levando ao estresse oxidativo, incluindo lipídios peroxidados”, disse a autora principal, Dra. Lindsay Goodman, pós-doutoranda no laboratório do Dr. Hugo Bellen. “Os neurônios são particularmente suscetíveis ao estresse oxidativo e serão destruídos se os níveis de lipídios peroxidados não forem controlados adequadamente.”

Gotículas lipídicas protegem o cérebro dos danos oxidativos

Há evidências crescentes de que nossos cérebros desenvolveram diversas estratégias neuroprotetoras para combater danos induzidos por ROS.

Uma dessas estratégias, descoberta pela equipe de Bellen em 2015, é que os neurônios exportam esses lipídios peroxidados tóxicos para células gliais vizinhas, que os sequestram em gotículas lipídicas para armazenamento e futura produção de energia. "Esse processo remove e neutraliza efetivamente esses lipídios tóxicos", observou Goodman. "No estudo atual, examinamos o papel da proteína tau na formação de gotículas lipídicas em células gliais."

A equipe descobriu que a Tau endógena normal em moscas é necessária para a formação de gotículas lipídicas nas células gliais e para a proteção contra ROS nos neurônios. Da mesma forma, a Tau é necessária para a formação de gotículas lipídicas em células gliais derivadas de ratos e humanos.

Embora a expressão de Tau humano normal tenha sido suficiente para restaurar a formação e a maturação de gotículas lipídicas em células gliais em moscas sem Tau nativo, quando essa proteína Tau humana apresentou mutações associadas ao aumento do risco de doença de Alzheimer, a glia foi incapaz de formar gotículas lipídicas em resposta às ROS nos neurônios.

Isso sugere que mutações na proteína Tau podem reduzir a capacidade normal da proteína de prevenir o estresse oxidativo, além de causar o acúmulo de proteína típico da doença, conforme descrito em estudos anteriores. No geral, esses dados corroboram um novo papel neuroprotetor da Tau no combate à toxicidade relacionada às ROS.

Outras ligações entre doenças foram encontradas usando modelos de condições induzidas por Tau em moscas e ratos, nos quais a proteína Tau humana com mutações foi superexpressa em células gliais. Nesses cenários, os pesquisadores observaram novamente defeitos nas gotículas lipídicas das células gliais e morte celular em resposta a ROS em neurônios. Isso demonstrou que a Tau é um regulador sensível à dosagem das gotículas lipídicas das células gliais, e que seu excesso ou escassez pode ser prejudicial.

"Ao revelar um novo e surpreendente papel neuroprotetor para a proteína tau, o estudo abre caminho para novas estratégias potenciais para retardar, reverter e tratar doenças neurodegenerativas", disse Bellen, autor correspondente do artigo. Ele é professor de biologia molecular e genética na Baylor e ocupa a Cátedra Duncan NRI em Neurogenética. Bellen também é Professor da Cátedra March of Dimes de Biologia Embrionária na Baylor.

Em contraste com seu papel "negativo" usual em doenças neurodegenerativas, este estudo demonstra que a Tau também desempenha um papel positivo nas células gliais, ajudando a sequestrar lipídios tóxicos, reduzindo o dano oxidativo e, assim, protegendo o cérebro. No entanto, na ausência de Tau ou na presença de proteínas Tau defeituosas, esse efeito protetor se perde, levando ao desenvolvimento de doenças.