Pesquisadores identificam enzima que pode combater Alzheimer

Pesquisadores da Clínica Mayo, na Flórida, identificaram uma enzima que pode ajudar a combater o Alzheimer. A substância, conhecida como BACE2, é capaz de destruir os beta-amiloides, pedaços de proteína presentes no cérebro dos pacientes. A descoberta foi publicada, nesta segunda-feira, na versão on-line da revista Molecular Neurodegeneration.

O Alzheimer é a maior causa de demência em todo o mundo, e ainda não tem nenhum método efetivo de tratamento. A hipótese mais aceita sobre suas causas envolve uma proteína chamada APP, que é quebrada por enzimas do corpo e produz os beta-amiloides. Eles se acumulam como placas no cérebro dos pacientes, danificando as células locais. 

Os pesquisadores da Mayo Clinic testaram 352 enzimas presentes no corpo humano, tentando diminuir os níveis de beta-amiloides. Entre todas as testadas, a BACE2 foi a que conseguiu reduzir esses níveis com mais efetividade. O resultado surpreendeu os cientistas, uma vez que a BACE2 é muito semelhante à BACE1, enzima envolvida justamente na produção dos beta-amiloides. "Apesar da similaridade, as duas enzimas têm efeitos completamente opostos", diz Malcolm A. Leissring, neurocientista da Clínica Mayo e um dos autores do estudo.

Mecanismo - Para se transformar em beta-amiloides, a APP precisa ser cortada em dois pontos diferentes pelas enzimas do corpo humano. A BACE1 é a enzima responsável por fazer o primeiro desses cortes. Trabalhos anteriores já haviam mostrado que a BACE2 poderia atrapalhar esse processo, cortando a APP em pontos diferentes e prevenindo a formação dos beta-amiloides. No entanto, esse processo, embora eficiente na prevenção, não parecia funcionar no combate à doença.

O que a nova pesquisa mostra é que a BACE2 é capaz também de cortar os beta-amiloides já existentes em pedaços menores, destruindo a molécula. A pesquisa encontrou outras enzimas capazes de fazer o mesmo, mas nenhuma com eficiência parecida.  "O fato de a BACE2 diminuir os beta-amiloides por dois mecanismos distintos faz dela uma candidata especialmente interessante para a terapia genética para tratar o Alzheimer", diz a neurocientista Samer Abdul-Hay, uma das autoras do estudo.

A pesquisa sugere que níveis menores de BACE2 no corpo humano podem aumentar o risco de Alzheimer. Agora, os pesquisadores pretendem estudar se o bloqueio da ação da enzima pode aumentar o risco da doença em ratos.

Fonte: Revista Veja 18/09/2012

Resumo do artigo original publicado em setembro na Molecular Neurodegeneration

Research article

Samer O Abdul-Hay, Tomoko Sahara, Melinda McBride, Dongcheul Kang and Malcolm A LeissringIdentification of BACE2 as an avid SZ-amyloiddegrading protease

Background

Proteases that degrade the amyloid SZ-protein (ASZ) have emerged as key players in the etiology and potential treatment of Alzheimer's disease (AD), but it is unlikely that all such proteases have been discovered. To discover new ASZ-degrading proteases (ASZDPs), we conducted an unbiased, genome-scale, functional cDNA screen designed to identify proteases capable of lowering net ASZ levels produced by cells, which were subsequently characterized for ASZ-degrading activity using an array of downstream assays.

Results

The top hit emerging from the screen was SZ-site amyloid precursor protein-cleaving enzyme 2 (BACE2), a rather unexpected finding given the well-established role of its close homolog, BACE1, in the production of ASZ. BACE2 is known to be capable of lowering ASZ levels via non-amyloidogenic processing of APP. However, in vitro, BACE2 was also found to be a particularly avid ASZDP, with a catalytic efficiency exceeding all known ASZDPs except insulin-degrading enzyme (IDE). BACE1 was also found to degrade ASZ, albeit ~150-fold less efficiently than BACE2. ASZ is cleaved by BACE2 at three peptide bonds--Phe19-Phe20, Phe20-Ala21, and Leu34-Met35--with the latter cleavage site being the initial and principal one. BACE2 overexpression in cultured cells was found to lower net ASZ levels to a greater extent than multiple, well-established ASZDPs, including neprilysin (NEP) and endothelinconverting enzyme-1 (ECE1), while showing comparable effectiveness to IDE.

Conclusions

This study identifies a new functional role for BACE2 as a potent ASZDP. Based on its high catalytic efficiency, its ability to degrade ASZ intracellularly, and other characteristics, BACE2 represents a particulary strong therapeutic candidate for the treatment or prevention of AD.

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