APP, uma proteína comumente associada à doença de Alzheimer, desempenha um papel vital na aprendizagem, memória e comportamento social no cérebro em desenvolvimento, revela um novo estudo do camundongo.
Embora a proteína APP seja bem conhecida por seu papel fundamental na doença de Alzheimer, sua contribuição para a função cerebral saudável, em contraste, tem permanecido amplamente desconhecida até agora. Recentemente, uma equipe internacional de pesquisa, liderada pelo biólogo molecular Prof. Dr. Ulrike Müller da Universidade de Heidelberg, ganhou novas percepções sobre as funções fisiológicas da família de proteínas APP usando um modelo de mouse sem APP.
A ausência de APP durante o desenvolvimento cerebral mostrou-se resultado na má formação de regiões cerebrais importantes implicadas no aprendizado e na memória. Consequentemente, esses camundongos foram severamente prejudicados em suas habilidades de aprendizagem e apresentaram comportamento autista.
A doença de Alzheimer é desencadeada por depósitos de proteínas insolúveis no cérebro, que se agregam em torno de células nervosas para formar placas. Essas placas consistem principalmente de pequenos peptídeos β -amiloides (Aβ),que são um produto de decodificação da proteína precursora amiloide (APP). Umβ peptídeos infligem danos nas células nervosas e, finalmente, os levam à morte. Embora o efeito prejudicial de Umβ peptídeos sobre neurônios tenha sido reconhecido por muitos anos, pouco se sabe sobre as funções fisiológicas naturais do APP.
Segundo os pesquisadores, essa perspectiva não patológica merece ser investigada considerando o fato de que a APP, assim como duas outras proteínas intimamente relacionadas, é produzida pela maioria das células nervosas do cérebro – particularmente em regiões críticas para aprendizado e formação da memória.
Para investigar o papel da família de proteínas APP no desenvolvimento e funcionalidade do sistema nervoso, o grupo de pesquisa do Prof. Müller usou camundongos como um organismo modelo, que havia sido geneticamente modificado para bloquear a produção de todas as proteínas familiares app. Um exame minucial de seus cérebros revelou que a perda de APP durante o desenvolvimento cerebral levou a malformações na estrutura em camadas do hipocampo – uma região cerebral essencial para a formação da memória.
"Observamos que a ausência de APP levou a uma fiação neuronal prejudicada e à diminuição do número de conexões sinápticas. Também reduziu muito a comunicação entre as células nervosas e afetou severamente o desempenho do animal em testes de comportamento que avaliam o aprendizado", diz Ulrike Müller, chefe do departamento de Genômica Funcional do Instituto de Farmácia e Biotecnologia Molecular da Universidade de Heidelberg.
De acordo com o Prof. Müller, a equipe ficou surpresa ao descobrir que essas interrupções no desenvolvimento cerebral também deram origem a mudanças comportamentais que se assemelhavam às que ocorriam no transtorno do espectro autista. Os camundongos apresentaram os padrões de movimento recorrentes característicos e a falta de interesse em interações sociais com outros camundongos.
"Nossas descobertas sugerem que a família APP desempenha um papel crucial no desenvolvimento normal do sistema nervoso, aprendizado, formação de memória e comunicação social", explica o cientista. "No futuro, esses entendimentos podem ajudar no desenvolvimento de novas terapêuticas para a doença de Alzheimer."
Financiamento: Financiado pela Fundação Alemã de Pesquisa, este estudo foi um esforço colaborativo internacional envolvendo a equipe de pesquisa sediada em Heidelberg, bem como cientistas da Technische Universität Braunschweig, da Universidade de Mainz e da Universidade de Zurique (Suíça).
Os resultados foram publicados no "The EMBO Journal".
“Loss of all three APP family members during development impairs synaptic function and plasticity, disrupts learning, and causes an autism-like phenotype” by Ulrike Müller et al. EMBO Journal
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