Biomarcadores e Doenças Neuro-degenerativas

Apresentação em tema: "Biomarcadores e Doenças Neuro-degenerativas"— Transcrição da apresentação:

1 Biomarcadores e Doenças Neuro-degenerativas
Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra Biomarcadores e Doenças Neuro-degenerativas SO2 Bioquímica II Adriana Sarmento Adriana Martins Adriano Grangeia Adriano Agostinho Alberto Marques Alexandra Dias Alexandra Carvalho Alexandre Afonso Alice Longras

2 Objectivos 1- Explicar o que são biomarcadores
2- Analisar outros biomarcadores no plasma e/ou líquido cefalo-raquídeo (LCR) em doenças neurodegenerativas: proteína , proteína tau, beta-amilóide, etc.; 3- Identificar essas proteínas no contexto bioquímico e funcional da célula; 4- Analisar e discutir os métodos de detecção 5- Relacionar a análise da proteína com o diagnóstico das doenças humanas por priões.

3 Um biomarcador é… ... uma característica que é objectivamente medida e avaliada como um indicador de processos biológicos normais, processos patogénicos ou respostas farmacológicas a uma intervenção terapêutica. Pode ser: uma substância que é introduzida num organismo para analisar a função de um órgão ou outros aspectos da saúde; pode ser uma substância cuja detecção indica um estado de doença específica, por exemplo, a presença de um anticorpo pode indicar uma infecção;

4 podem ser detectados e medidos em partes do corpo como o sangue ou tecido. Eles podem indicar tanto os processos normais ou doentes no corpo; pode ser específico de células, moléculas, ou genes, produtos de genes, enzimas e hormonas; podem ser funções de órgãos ou alterações características nas estruturas biológicas; utilizados em pesquisas pré-clínicas e diagnóstico clínico por um tempo considerável.

5 Biomarcadores β-amilóide Proteína Tau Proteína

6 Biomarcadores e Doenças Neuro-degenerativas
Os biomarcadores estão a ser cada vez mais valorizados para auxiliar no diagnóstico, na terapia e na investigação das doenças neuro-degenerativas, como a doença de Alzheimer (DA). As causas de muitas destas patologias ainda não estão definitivamente descobertas e a sua fase inicial é muitas vezes caracterizada pela ausência de sintomas expressivos. Apesar da existência de testes neuropsicológicos desenvolvidos, eles são muitas vezes complexos e não conseguem diferenciar claramente as alterações cognitivas próprias do envelhecimento normal das manifestações dos sinais iniciais da DA. - Por isso, justifica-se a crescente importância na pesquisa de biomarcadores para auxiliar o diagnóstico.

7 Caso concreto: Doença de Alzheimer
Pensa-se que a doença de Alzheimer, causada pela morte progressiva de neurónios, é originada pela acumulação anormal de: Beta-amilóide Protéina Tau depósitos da proteína Tau hiperfosforilada no meio intra-celular. Esta proteína, que é uma moduladora da estabilidade dos microtúbulos, quando fica hiperfosforilada… - “placas” (ou agregados) formadas pela proteína insolúvel beta-amilóide enovelada (“folded”) no meio extra-celular. bloqueiam as sinapses, contribuem para a formação de radicais livres, estimulam a inflamação (entre outras coisas) contribuiu para a destabilização e destruição do citoesqueleto, que é fundamental para a sobrevivência das células

8 Assim sendo, os biomarcadores com maior potencial são aqueles que estão associados a estas duas proteínas. Nos doentes com DA: níveis da beta-amilóide níveis de Tau (em relação aos indivíduos cognitivamente normais) A combinação dessa análise laboratorial com o diagnóstico clínico (muito baseado em testes neuropsicológicos) demonstrou uma boa sensibilidade e especificidade para identificar aqueles que evoluirão para DA. Estes biomarcadores são extraídos do líquido céfalo-raquídeo (LCR), cuja recolha é feita por punção lombar.

9 Proteína UBIQUITÁRIA Proteína Presente em todas as células eucarióticas, principalmente no SNC. Apresenta 7 isoformas nos mamíferos. Biomarcador para doenças priónicas. Funções: Sinalização, Crescimento/proliferação celular Divisão Adesão Diferenciação Apoptose Regulação dos canais iónicos.

10 Proteínas que podem alterar a conformação de outras proteínas
Prião É uma glicoproteína ancorada à membrana plasmática Funções: Comunicação entre as células nervosas, manutenção intracelular dos iões Cu2+, protecção contra o stress oxidativo, apoptose celular Mutações do gene PRNP (c20) leva a uma alteração conformacional da PrPc tornando-se PrPsc. Compostos por proteínas que podem alterar a conformação de outras proteínas; PrPc PrPsc PrPsc PrPsc + +

11 PrPc e PrPsc solúvel degradável por proteases
42% α-hélice e 3% folha β insolúvel resistente a proteases 30% α-hélice e 43% folha β Auto-replica-se no interior do organismo forma placas de β-amiloide nos neurónios levando à morte

12 Doenças do Prião Doença de Creutzfeldt-Jakob (CJD) Kuru
Nova variante da CJD (nvCJD) Insónia Fatal Familiar (FFI) Síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker (GSS)

13 Doença de Creutfeld-jakob
Pode apresentar 4 diferentes formas CJD esporádica CJD familiar CJD iatrogénica CJD nova variante- por ingestão de alimentos (BSE) contaminados Sintomas Espasmos musculares Alterações comportamentais e cognitivas Demência Morte em menos de 1 ano nas formas clássicas e em 2 anos na nova variante Diagnóstico Análise dos sintomas EEG Detecção da protéina no LCR Diagnóstico definitivo: biópsia para detecção da PrPsc ou autópsia

14 Única que permite o diagnóstico de CJD
Que proteinas podemos encontrar no LCR de um doente com CJD? Ubiquitinas NSE (neuron specific enolase) S100B Proteína tau PROTEINA Única que permite o diagnóstico de CJD Porque as outras proteínas também são encontradas no LCR de doentes com outras doenças neurodegenerativas. Permite por isso um diagnóstico diferencial.

15 Libertação da proteína 14-3-3 para o LCR .
Doenças priónicas e proteína A proteína encontra-se nas células do SNC. As doenças dos priões ( CJD) levam à lesão cerebral aguda. Libertação da proteína para o LCR . A detecção de algumas isoformas da proteína para diagnóstico não é possível na CJD na nova variante. Não é possível na nvCJD Detecção Sensibilidade 95% Especificidade 93% (do teste de diagnóstico)

16 Libertação de proteína 14-3-3 Electroforese em gel poliacrilamida/SDS
Métodos de detecção de biomarcadores Libertação de proteína Western blotting Autorradiografia Electroforese em gel poliacrilamida/SDS (SDS-page) Presença no LRC

17 Métodos de detecção de biomarcadores
Western blotting Electroforese em Gel + Massa, carga Detecção por um anticorpo específico Marcação apenas da proteína de interesse

18 Bibliografia e Cibergrafia
29% 28medicine