Sciam
Clique e assine Sciam
Notícias

Príons são cruciais para preservar memórias de longo prazo

Fragmento associado à doença da vaca louca pode  também perpetuar nossas memórias 

Nicolle Rager Fuller, Sayo-Art
Por Beth Skwarecki

Príons, a família de proteínas notória por causar doenças neurodegenerativas como a da “vaca louca” e Parkinson, podem desempenhar um papel importante em células saudáveis. “Você acredita que Deus criou os príons só para matar?” ponderou o Prêmio Nobel de Fisiologia/Medicina de 2000 Eric Kandel. “Essas coisas devem ter evoluído inicialmente para ter uma função fisiológica”.

Seu trabalho sobre a memória ajudou a revelar que animais produzem e usam príons em seus sistemas nervosos como parte de uma função essencial: estabilizar as sinapses que formam memórias de longo prazo.

Esses príons naturais não são infecciosos, mas em um nível molecular eles constroem correntes exatamente iguais à de seus irmãos causadores de doenças. (Alguns pesquisadores os chamam “parecidos com príons” [“prionlike”, em inglês] para evitar confusão.)

No dia 18 de fevereiro, o trabalho do neurocientista Kausik Si do Instituto Stowers de Pesquisa Médica, um dos ex-alunos de Kandel, mostrou que a ação dos príons é rigidamente controlada pela célula, e pode ser ativada quando é preciso formar uma nova memória de longo prazo.

Príons são proteínas com duas propriedades incomuns. Primeiro, elas podem alternar entre duas formas possíveis: uma que é estável por si só e outra com uma conformação alternativa capaz de formar cadeias.

Segundo, a versão que forma cadeias tem de ser capaz de levar outras a mudar de forma e aderir à cadeia. Digamos que, na versão normal, a proteína esteja dobrada, de modo que uma porção da estrutura protéica — chame-a “aba A” — se encaixe em seu próprio “compartimento B”.

Na forma alternativa, porém, a aba A está disponível para encaixar no compartimento B de seu vizinho. Isso significa que o vizinho pode fazer a mesma coisa com a próxima proteína levando-a a acompanhá-lo para formar uma cadeia ou um “aglomerado” que pode crescer indefinidamente.

Os aglomerados produzidos em doenças de príons são tóxicos para a célula, mas algumas outras cadeias de proteínas desempenham um papel importante em neurônios saudáveis.

Suas reações em cadeia, que se autopropagam, são a solução para um dilema enfrentado pela célula: como manter uma memória permanente quando o conjunto de processos celulares que formaram a memória já foi concluído há muito tempo; ou, como exemplifica Si, “como você pode criar um estado permanente com moléculas que desaparecerão em dois meses ?

Para uma célula cerebral manter uma memória viva é muito trabalhoso.

Uma variedade de proteínas precisam ser continuamente fabricadas nas sinapses, as pequenas interfaces (ligações) entre uma célula e outra. Mas, enquanto uma célula pode ter um grande número de sinapses, a síntese protéica que cresce e mantém a conexão só ocorre em pontos específicos que foram ativados.

Trabalhos realizados na lesma-do-mar Aplysia (uma favorita de neurocientistas devido às suas células grandes) mostraram que uma proteína chamada CPEB, proteína citoplasmática de ligação ao elemento de poliadenilação (sigla, em inglês, para cytoplasmic polyadenylation element binding) é necessária para manter uma sinapse ativada.

Em 2003, ao trabalharem com a especialista em príons de levedura Susan Lindquist, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), Si e Kandel mostraram que as CPEBs atuam como príons.

Uma vez que a reação em cadeia do príon é iniciada ela mesma se perpetua e a sinapse pode ser mantida depois que o “gatilho” inicial cessou, talvez por toda a vida. Isso, no entanto, ainda não explica como o primeiro príon é ativado, ou por que isso só acontece em certas sinapses e não em outras.

Uma resposta vem do trabalho de Si com moscas-das-frutas, postado em 11 de fevereiro no site científico PLoS Biology. Sexo e, em particular, o comportamento de cortejo masculino, são um reino ideal para testar a memória.

Se uma fêmea não se mostrar receptiva, o macho se lembrará disso e não vai mais tentar cortejá-la. Anteriormente, a equipe de Si mostrou que se a versão da CPEB da mosca, chamada Orb2, é alterada para não poder mais agir como um príon, o inseto se lembra brevemente de que a fêmea não é receptiva, mas essa memória se apaga no decorrer de poucos dias.

Agora, a equipe de Si descobriu como a célula ativa o mecanismo responsável pela persistência da memória e como ela pode ser estabilizada bem na hora e no lugar certos.

Antes que a memória seja formada, o neurônio de uma mosca está repleto de uma versão do príon chamada Orb2B.

Embora essa versão possa mudar de formas para formar os aglomerados típicos de príons, ela não pode ser ativada sem a proteína relacionada Orb2A.

No artigo de 18 de fevereiro, Si e seus colegas desvendaram a “dança de múltiplos parceiros” que controla o papel da Orb2A. Primeiro, uma proteína chamada TOB se liga à Orb2A, permitindo que ela persista intacta na célula. (Normalmente ela seria desintegrada em algumas horas.) Uma vez estabilizada, ela precisa de um marcador de fosfato ligado a ela; o que é feito por outra proteína chamada Lim quinase (LIMK, na sigla em inglês).

Fundamentalmente, a Lim quinase só é ativada quando a célula recebe um impulso elétrico, exclusivamente voltado para a sinapse, e não para quaisquer outras conexões sinápticas que a célula possa estar fazendo. Isso significa que a reação em cadeia de príons é acionada no momento e lugar específicos em que ela é necessária.

De acordo com os pesquisadores, isso significa que a célula tem um mecanismo para estabilizar algumas sinapses, mas não outras, o que explica potencialmente por que algumas de nossas memórias desvanecem, enquanto outras perduram uma vida inteira.

Embora até agora o trabalho nessas proteínas tenha sido desenvolvido em leveduras, lesmas-do-mar, moscas e camundongos, a CPEB humana talvez funcione do mesmo modo para preservar memórias.

Os dois pesquisadores concordam que os próximos passos são desenvolver técnicas melhores para verificar onde, no cérebro, os príons são ativados, e investigar mais a fundo perguntas sobre como seu processo é regulado.

Há, porém, uma questão premente: quando nos esquecemos, isso significa que a reação em cadeia dos príons foi interrompida?