Proteina meprin-β în forma activă este crescută la pacienții cu boala Alzheimer
O echipă de cercetători de la laboratorul Mecanisme Moleculare Modificate în Boala Alzheimer și Demență, condusă de Javier Sáez Valero, de la Institutul de Neuroștiințe (IN), un centru comun al Universității Miguel Hernández din Elche (UMH) și Consiliul Național de Cercetare din Spania (CSIC), a identificat niveluri crescute ale proteinei meprin-β în creierul și lichidul cefalorahidian al persoanelor cu boala Alzheimer.
Rezultatele, publicate în jurnalul „Alzheimer’s Research & Therapy”, arată că forma activă a acestei proteine este cea care prezintă o creștere semnificativă, oferind noi dovezi privind posibila sa legătură cu procesele asociate cu beta-amiloid, unul dintre semnele distinctive ale acestei afecțiuni.
Boala Alzheimer se caracterizează, printre alte modificări, prin acumularea de beta-amiloid în creier. Acest peptid este generat atunci când proteina precursoare a amiloidului (APP) este procesată de diferite enzime. Una dintre acestea este BACE1; cu toate acestea, alte enzime pot acționa ca β-secretaze, inclusiv meprin-β.
Până în prezent, majoritatea atenției s-a concentrat asupra BACE1 ca o β-secretză relevantă în boala Alzheimer. Studiul nostru arată că există o altă proteină, meprin-β, a cărei formă activă este crescută în creierul și lichidul cefalorahidian al persoanelor cu această boală”, a declarat Javier Sáez Valero.
Meprin-β este o enzimă care poate exista în diferite forme. Pentru a investiga ce se întâmplă în timpul bolii Alzheimer, cercetătorii au analizat forma sa imatură, inactivă, separat de forma sa matură, activă.
Echipa a studiat mostre de cortex frontal de la pacienți aflați în diferite stadii ale bolii și le-a comparat cu mostre de la persoane fără boala Alzheimer. Mostrele au fost clasificate conform stadiilor Braak, o scară utilizată pentru a descrie progresia patologiei în creier.
Rezultatele au arătat că forma activă a meprin-β crește în stadiile mai avansate ale bolii, corespunzând stadiilor Braak mai avansate, în timp ce această creștere nu a fost observată în stadiile incipiente. De asemenea, cercetătorii au detectat o creștere a ARN-ului mesager MEP1B, genei care conține instrucțiunile pentru producerea acestei proteine, în stadiile intermediare și avansate.
Echipa a analizat și mostre de lichid cefalorahidian și a detectat niveluri crescute ale formei active a meprin-β la persoanele cu boala Alzheimer. Această descoperire este deosebit de relevantă deoarece lichidul cefalorahidian este obținut printr-o puncție lombară și poate fi utilizat pentru a analiza moleculele legate de procesele care au loc în sistemul nervos. „Găsirea unor niveluri crescute ale formei active a meprin-β în lichidul cefalorahidian ridică noi întrebări despre relația sa cu modificările care apar în timpul bolii și despre utilizarea sa potențială ca indicator”, a explicat Javier Sáez Valero.
Pentru a investiga dacă creșterea meprin-β ar putea fi legată de acumularea de beta-amiloid, echipa a analizat lichidul cefalorahidian de la șobolani transgenici care dezvoltă patologie asociată cu acumularea de beta-amiloid. Aceștia au observat, de asemenea, o creștere a formei active a meprin-β la acești animale.
Cercetătorii au folosit apoi neuroni umani derivați din celule stem pluripotente induse (iPSCs), care pot fi utilizați pentru a genera neuroni în laborator și a studia răspunsul acestora în diferite condiții. Când aceste celule au fost expuse peptidului beta-amiloid Aβ42, cercetătorii au observat o creștere semnificativă a meprin-β.
„Când expunem neuronii umani la beta-amiloid, observăm, de asemenea, o creștere a meprin-β. Aceasta oferă o legătură experimentală între unul dintre semnele distinctive ale bolii Alzheimer și modificarea pe care am găsit-o în mostrele pacienților”, a explicat Sergio Escamilla, primul autor al studiului.
În ansamblu, descoperirile sugerează o posibilă relație între acumularea de beta-amiloid și nivelurile crescute de meprin-β. Autorii sugerează că această proteină ar putea fi implicată în procesele legate de prelucrarea proteinei precursoare a amiloidului (APP), deși ei notează că sunt necesare studii suplimentare pentru a determina utilizarea sa potențială ca indicator al bolii.
Studiul a implicat cercetători de la Universitatea Medical Center Mainz (Germania), Universitatea din Barcelona și Universitatea din Gothenburg (Suedia). Echipa lui Javier Sáez Valero face parte, de asemenea, din Centrul Național de Rețea de Cercetare în Domeniul Bolilor Neurodegenerative (CIBERNED) și din Institutul de Cercetare Biomedicală din Alicante (ISABIAL).
