Cercetătorii au identificat un „comutator molecular” în sistemul imunitar al creierului care explică inflamația persistentă din boala Alzheimer. Descoperirea, centrată pe o proteină numită STING, deschide o nouă cale pentru dezvoltarea de tratamente care pot proteja conexiunile esențiale dintre neuroni.
Mecanismul molecular care amplifică inflamația
Creierul dispune de un sistem propriu de apărare, dar în cazul bolii Alzheimer, acesta devine hiperactiv. Rezultatul este o stare de inflamație constantă care afectează legăturile neuronale, vitale pentru memorie și gândire. Oamenii de știință de la Scripps Research au investigat ce anume declanșează această reacție în lanț, concentrându-se pe proteina STING, o componentă a sistemului imunitar cerebral.
Un proces chimic numit S-nitrozilare joacă un rol central. O moleculă derivată din oxid nitric se leagă de proteina STING și îi modifică funcția, făcând-o mult mai activă decât în mod normal. Cercetătorii au localizat exact punctul unde are loc modificarea, la nivelul unui aminoacid denumit cisteina 148. Odată alterată, proteina STING formează agregate cu alte proteine, transmițând semnale care declanșează o inflamație puternică și mențin sistemul imunitar într-o alertă permanentă.
Niveluri crescute ale acestei forme modificate, denumită SNO-STING, au fost observate în probe de creier prelevate de la persoane cu Alzheimer. Același fenomen a fost confirmat în celule imune cultivate în laborator și la animale, demonstrând că mecanismul este prezent în multiple contexte.
Cercul vicios al bolii Alzheimer
Descoperirea devine și mai importantă prin prisma modului în care se formează un cerc vicios. Studiul a arătat că agregatele proteice specifice bolii, precum beta-amiloidul, pot declanșa direct procesul de S-nitrozilare a proteinei STING. Astfel, acumularea acestor proteine anormale activează modificarea STING, care, la rândul său, duce la producerea de mai mult oxid nitric și la amplificarea inflamației.
Inflamația crescută favorizează acumularea de noi proteine dăunătoare și continuă producția de oxid nitric, alimentând ciclul. Este un proces care scapă de sub control și se autoîntreține. Procesul de S-nitrozilare a fost descris pentru prima dată acum peste 30 de ani de echipa condusă de Stuart Lipton, însă rolul său specific în hiperactivarea STING în contextul Alzheimer reprezintă o descoperire recentă.
Blocarea comutatorului protejează neuronii
Pentru a testa ipoteza, cercetătorii au vrut să vadă ce se întâmplă dacă acest „comutator” molecular este blocat. Ei au creat pe șoareci cu caracteristici de Alzheimer o variantă a proteinei STING care nu conținea cisteina 148, împiedicând astfel procesul de S-nitrozilare. Rezultatele au arătat o reducere semnificativă a inflamației în celulele imune ale creierului.
Cel mai important efect a fost protejarea conexiunilor dintre neuroni, cunoscute sub numele de sinapse. Pierderea sinapselor este direct legată de declinul cognitiv observat în demență, iar protejarea lor este un obiectiv principal în cercetarea bolii. Studiul sugerează că o abordare care țintește modificarea STING ar putea atinge acest scop fără a afecta funcția normală a proteinei în sistemul imunitar.
O nouă cale spre tratamente țintite
Identificarea acestui mecanism molecular oferă o explicație clară pentru inflamația persistentă din creierul pacienților cu Alzheimer. Faptul că a fost descoperit locul exact de acțiune, cisteina 148 de pe proteina STING, deschide calea către dezvoltarea unor terapii noi și precise.
Echipa lucrează deja la dezvoltarea unor molecule mici care să blocheze selectiv cisteina 148 și să prevină S-nitrozilarea proteinei STING. Aceste molecule vor fi supuse unor teste riguroase în studii preclinice pentru a le evalua siguranța și eficiența. Descoperirea, publicată în revista Cell Chemical Biology, nu este un tratament, dar aduce speranță și indică o cale concretă de intervenție pentru a încetini progresia bolii Alzheimer.
