Para a formação das, máquinas
moleculares conhecidas como ribossomas se associam com aminoácidos em cadeias
lineares e compridas. Do mesmo modo que laços de uma bota estas cadeias dão
voltas nelas próprias de uma variedade de formas (isto é, elas se formam, se
associam). Mas, da mesma forma que com o laço da bota, apenas um dos caminhos
permite que a proteína exerça sua funcionalidade corretamente. Assim mesmo, nem
sempre a perda de funcionalidade pode ser a pior situação. Por exemplo é melhor
um laço todo torto e mal feito do que um laço que nem consegue se segurar, do
mesmo modo um número exagerado de proteínas mal formadas pode ser pior do que
um número pequeno de proteínas corretamente formadas. Este ponto é tão mais
verdadeiro e importante quando notamos que uma proteína mal formada pode na
realidade envenenar as células que se encontram à sua volta.
As proteínas necessitam passar por estados parciais de formação nos
quais elas acabam ficando preparadas tanto para uma formação correta e completa
como para se tornarem completamente desfiguradas como resultado de uma associação
prematura com outras moléculas. O reconhecimento do fato de que são os passos
intermediários e não a proteína formada que estavam causando os problemas
acabou abrindo a possibilidade de entendimento de um grupo de doenças.
Mal de Alzheimer
O Mal de Alzheimer afeta 10%
das pessoas com mais de 65 anos de idade e talvez metade dos que têm mais de 85
anos de idade. A cada ano esta doença além de matar 100.000 Americanos nos
Estados Unidos ainda custa à sociedade norte-americana 82,7 bilhões de dólares em
cuidados que necessitam ser proporcionados às suas vítimas.
Desde o início do século 20 que
médicos têm notado que certas doenças são caracterizadas por depósitos extensos
de proteínas em alguns tecidos. A maioria das doenças é rara porém esse não é o
caso do Mal de Alzheimer. Foi o próprio Alois Alzheimer que notou a presença de
“misturas neurofibrilares e placa neurítica” em certas regiões do cérebro do
paciente.
Em 1991 vários diferentes
grupos de pesquisa notaram que indivíduos com certo tipo de mutações na sua
proteína percursora amiloide desenvolviam o Mal de Alzheimer já a partir dos 40
anos de idade. O organismo processa a proteína percursora amiloide em uma
peptido solúvel (proteína pequena) conhecida como Ab; em alguns casos a Ab
então se agrega em longos filamentos que não conseguem ser eliminados pelos
métodos de limpeza usuais do organismo. Estes se associam e formam o
b-amiloide, que forma a placa neurítica nos pacientes que sofrem do mal de
Alzheimer. Assim, a associação consistente de mutações da proteína percursora
amiloide com os mais jovens pacientes do Mal de Alzheimer acabou respondendo a
uma questão que vinha sendo longamente debatida: o depósito da placa neurítica
é parte do caminho que leva a doença e não apenas uma consequência tardia da
doença.
Doença da Vaca Louca
Talvez o caso mais
interessante de desordem na formação de proteínas é o Mal da Vaca Louca e o seu
equivalente humano – a doença de Creutzfeldt-Jacob. Estas doenças, junto com a
versão das ovelhas conhecido como scrapie deixaram a comunidade científica
exaltada durante anos. Tratam-se de doenças infecciosas transmitido por prions
ou partículas de proteínas. Os prions parecem tratar-se de proteínas puras; Não
contém DNA nem RNA. Assim mesmo um agente infeccioso é necessariamente
auto-replicável. Assim, perguntavam-se os cientistas, como é possível que uma
proteína pura consiga se auto-replicar ?
A proteína cuja agregação afeta
as células nervosas na Doença da Vaca Louca está permanentemente sendo
produzida pelo próprio Organismo. Usualmente, no entanto, a sua formação é
correta, permanece solúvel e é excretada sem maiores problemas. Mas, suponhamos
que um pequeno grupo tenha incorreções de formação tendo-se formado de um modo
específico que se tornou um prion scrapie. Se este prion scrapie entra em
contato com um intermediário em processo de formação correta ele acaba
alterando seu processo de formação na direção do prion e a proteína, apesar de
possuir uma sequência correta de amino-ácidos, acaba se tornando em mais um
prion scrapie. E o processo continua: Enquanto o organismo estiver produzindo a
proteína normal basta uma pequena quantidade de prion scrapie para que mais
proteínas deformadas continuem surgindo. Na realidade, o prion está se
“replicando” sem a necessidade de possuir ácido nucleico próprio.
Fibrose cística, câncer e Mal formação de Proteínas
Uma pesquisa recente mostrou
claramente que muitas dos anteriores misteriosos sintomas da fibrose cística na
realidade derivam todos da falta de uma proteína que regula o transporte do ion
clorido pela membrana de uma célula. Mais recentemente cientistas mostraram que
de longe a mutação mais comum existente na fibrose cística prejudica a
dissociação da proteína reguladora de transporte de um de seus mestres. Assim,
as etapas finais de uma formação não conseguem ocorrer, o que implica que as
quantidades normais da proteína ativa não sejam produzidas.
Uma forma hereditária de
enfizema mostra ainda uma maior analogia com os estudos de mutações na proteína
tailspike P22. Os investigadores notaram que uma das mutações mais comuns que
produzem esta desordem provoca uma diminuição na velocidade do processo de
formação, do mesmo modo que acontece com as mutações P22 sensiveis a
temperaturas. Do mesmo modo que as mutações tailspike o resultado afeta os
processos de formação intermediários o que causa agregação que impede as
pessoas de quantidades suficientes de a1-antitrypsina em circulação no
organismo para proteção aos pulmões. O resultado é um enfizema.
Por mais intrigantes que estes
exemplos possam ser existe uma consequência ainda mais comum da má formação que
deixa poucas proteínas para efetuarem seus processos. O resultado é que o
trabalho da proteína é o de impedir o desenvolvimento de cancer.
Nas últimas décadas os
cientistas notaram que a maioria dos cânceres é o resultado de mutação nos
genes que regulam o crescimento das células e sua divisão. O gene mais comum
que participa em uns 40% de todos os canceres humanos é o p53. A única função
da proteína p53 parece ser o de evitar que células com DNA imperfeito de se
dividirem antes que o problema tenha sido corrigido (ou induzi-las a se
auto-destruirem se o problema não puder ser corrigido). Em outras palavras o
p53 existe para prevenir que células se tornem cancerígenas.
As mutações de p53 associadas
com cancer são de dois grupos. O primeiro impede a proteína de se associar com
DNA; o outro grupo faz o formato concluido da proteína menos estável. No
segundo grupo nunca existem suficientes proteínas formadas para bloquear a
divisão de células com DNA imperfeito. Seria interessante saber quantos
mutantes p53 fazem parte deste segundo grupo e se existe algum meio de as
estabilizar.
Tratamento da má formação de Proteínas
O objetivo do estudo de
qualquer doença do corpo humano é o de encontrar meios para a conseguir tratar.
A história de formação de proteínas ainda não levou a tratamentos para as
doenças que lhe estão relacionadas mas acreditamos que isto possa ocorrer ainda
durante esta década.
O ponto chave é encontrar uma
molécula pequena, uma droga que possa estabilizar a estrutura de formação usual
ou interromper os caminhos que levam à má formação de proteínas. Naturalmente
que antes de conseguirmos esses objetivos necessitamos ter uma compreensão
clara de como ocorre a formação das proteínas. Através da computação
distribuida com certeza teremos as respostas em um menor espaço de tempo.
Postagem da Aluna Stefane
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