Resumo: A Doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais comum atualmente, atingindo cerca de 10 milhões de pessoas no mundo. Compromete o sistema nervoso central de forma crônica e progressiva, causando danos e morte dos neurônios dopaminérgicos do mesencéfalo, especificamente da substância negra, acarretando diminuição de dopamina no organismo. O indivíduo portador dessa deficiência apresenta como principais sintomas a lentidão motora, rigidez nas articulações, desequilíbrio e tremores involuntários durante repouso. A principal hipótese para a morte dos neurônios é a presença de agregados proteicos denominados Corpos de Lewy (LB’s) compostos principalmente pela alfa-sinucleína (alfa-sin). Essa proteína está intimamente relacionada com mecanismos de transporte de vesícula nas células e se concentra principalmente nos terminais pré-sinápticos dos neurônios, uma região submetida a altos níveis e flutuações de cálcio (Ca2+). Além disso, proteínas da família Rab GTPases (Rab’s) tem relação intima com a alfa-sin, com destaque para a Rab8a. Estudos recentes demonstram que a desregulação da homeostase de Ca2+ em neurônios está intimamente relacionada com o desenvolvimento de doenças neurodegenerativas como a DP, mas os mecanismos envolvidos nesse processo ainda não foram elucidados. Neste trabalho, descrevemos que a perda da homeostase de Ca2+ em células neuronais SH-SY5Y promove a agregação da alfa-sin e faz com que a sua interação com a Rab8a seja intensificada. Além disso, estudos biofísicos in vitro utilizando a alfa-sin recombinante mostraram alterações estruturais da proteína de maneira dependente de sua concentração no meio, mas independente de sua interação com diferentes concentrações de Ca2+. Experimentos com a Rab8a recombinante in vitro, indicam que a interação entre alfa-sin e Rab8a ocorre em condições basais e é intensificada na presença de Ca2+, processo análogo ao observado no interior das células. Assim, os dados obtidos mostram relação direta do aumento de Ca2+ e o mau funcionamento de ambas as proteínas, indicando ser um dos possíveis mecanismos responsáveis para o desenvolvimento de DP Ver menos

Abstract: Parkinson's disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease today, affecting about 10 million people worldwide. It affects the central nervous system in a chronic and progressive way, causing damage and death to the dopaminergic neurons of the midbrain, specifically the substantia nigra, leading to a huge decrease in dopamine in the body. The individual with this deficiency presents as main symptoms motor slowness, joint stiffness, unbalance, and involuntary tremors during rest. The main hypothesis for the death of neurons is the presence of protein aggregates called Lewy bodies (LB's), mainly composed of alpha-synuclein (alpha-sin). This protein is closely related to vesicle transport mechanisms in cells and is mainly concentrated in the presynaptic terminals of neurons, a region subjected to high levels and fluctuations of calcium (Ca2+). Moreover, the Rab GTPases proteins family (Rab's) are closely related to alpha-sin, especially Rab8a. Recent studies show that the dysregulation of Ca2+ homeostasis in neurons is closely related to the development of neurodegenerative diseases such as PD, but the mechanisms involved in this process have not yet been elucidated. In this work, we describe that disruption of Ca2+ homeostasis in SH-SY5Y neuronal cells promotes aggregation of alpha-sin and causes its interaction with Rab8a to be intensified. Furthermore, in vitro biophysical studies using recombinant alpha-sin showed structural changes of the protein in a manner dependent on its concentration in the medium but independent of its interaction with different Ca2+ concentrations. Experiments with recombinant Rab8a in vitro indicate that the interaction between alpha-sin and Rab8a occurs under basal conditions and is intensified in the presence of Ca2+, a process analogous to that observed inside the cells. Thus, the data obtained show a direct relationship between increased Ca2+ and the malfunction of both proteins, and this is one of the possible mechanisms responsible for the development of PD Ver menos