Nova ligação entre Alzheimer e ferro abre novas rotas de pesquisa

Esquema do sensor desenvolvido nesta pesquisa. Quando uma fita curta de DNA chamada DNAzima (verde) se liga a uma forma específica de ferro (por exemplo, Fe3+ ou Fe2+), a DNAzima corta uma segunda fita de DNA (vermelha) e libera um sinal fluorescente (amarelo) que indica visualmente a presença da forma específica de ferro.
[Imagem: David Steadman/University of Texas at Austin]

Ferro e Alzheimer

Há um crescente corpo de evidências de que formas específicas do elemento ferro no cérebro podem desempenhar um papel na doença de Alzheimer.

Dando peso a essa ideia, uma nova pesquisa mostrou pela primeira vez que, nas mesmas regiões do cérebro onde ocorrem as conhecidas placas beta amiloides também há um aumento em um tipo de reação química, conhecida como reação redox, envolvendo o ferro, o que significa que o ferro nessas regiões é mais reativo na presença de oxigênio.

"A ligação entre redox de ferro e doença de Alzheimer tem sido uma caixa preta," disse o professor Yi Lu, da Universidade do Texas em Austin (EUA). "A parte mais empolgante para mim é que agora temos uma maneira de iluminar essa caixa preta para que possamos começar a entender todo esse processo com muito mais detalhes."

E mais detalhes sobre as causas da doença de Alzheimer podem ajudar na busca de medicamentos para tratar esse tipo de demência, hoje incurável.

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Oxidação e redução no cérebro

Há cerca de uma década, cientistas descobriram a ferroptose, um processo no organismo dependente de níveis elevados de ferro, que leva à morte celular e tem papel fundamental em doenças neurodegenerativas, como o mal de Alzheimer. Isso sugere, por exemplo, que antioxidantes podem funcionar contra a progressão do Alzheimer.

Usando imagens de ressonância magnética de pacientes vivos com Alzheimer, os cientistas observaram que eles tendem a ter níveis elevados de ferro no cérebro, embora esse exame não diferencie entre as diferentes formas de ferro. Juntos, esses resultados sugerem que o ferro pode desempenhar um papel na destruição de células cerebrais em pacientes com Alzheimer.

A nova pesquisa preencheu justamente essa lacuna, identificando que não é qualquer forma do elemento ferro que parece estar em jogo aqui. Ao desenvolver um sensor que brilha seletivamente na presença de diferentes formas de ferro, a equipe demonstrou que a formação das placas beta amiloide parece envolver um aumento na proporção de Fe3+ para Fe2+.

"A melhor parte do nosso sensor é que agora podemos visualizar as mudanças de Fe2+ e Fe3+ e suas proporções em cada local," disse o pesquisador Yuting Wu. "Podemos alterar um parâmetro de cada vez para ver se ele altera as placas ou os estados oxidativos do ferro."

A equipe agora pretende verificar se o redox de ferro está diretamente envolvido na morte celular na doença de Alzheimer, ou se é simplesmente um subproduto.

Essa informação poderá fornecer uma nova estratégia para o desenvolvimento de medicamentos. Especificamente, uma droga que altere a proporção de Fe3+ para Fe2+ talvez possa ajudar a proteger as células cerebrais. É o que a equipe pretende descobrir a seguir.

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