Biomarcadores e Doenas Neuro-degenerativas

Biomarcadores e Doenas Neuro-degenerativasSO2Bioqumica II

Adriana SarmentoAdriana MartinsAdriano GrangeiaAdriano AgostinhoAlberto MarquesAlexandra DiasAlexandra CarvalhoAlexandre AfonsoAlice LongrasFaculdade de Medicina da Universidade de CoimbraObjectivos1- Explicar o que so biomarcadores

2- Analisar outros biomarcadores no plasma e/ou lquido cefalo-raqudeo(LCR) em doenas neurodegenerativas: protena 14-3-3, protena tau,beta-amilide, etc.;

3- Identificar essas protenas no contexto bioqumico e funcional da clula;

4- Analisar e discutir os mtodos de deteco

5- Relacionar a anlise da protena 14-3-3 com o diagnstico das doenashumanas por pries.Um biomarcador ... uma caracterstica que objectivamente medida e avaliada como um indicador de processos biolgicos normais, processos patognicos ou respostas farmacolgicas a uma interveno teraputica.

Pode ser:

uma substncia que introduzida num organismo para analisar a funo de um rgo ou outros aspectos da sade;

pode ser uma substncia cuja deteco indica um estado de doena especfica, por exemplo, a presena de um anticorpo pode indicar uma infeco;

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 especfico de clulas, molculas, ou genes, produtos de genes, enzimas e hormonas;

podem ser funes de rgos ou alteraes caractersticas nas estruturas biolgicas;

utilizados em pesquisas pr-clnicas e diagnstico clnico por um tempo considervel.

Biomarcadores-amilide

Protena Tau

Protena 14-3-3

Biomarcadores eDoenas Neuro-degenerativasOs biomarcadores esto a ser cada vez mais valorizados para auxiliar no diagnstico, na terapia e na investigao das doenas neuro-degenerativas, como a doena de Alzheimer (DA).

As causas de muitas destas patologias ainda no esto definitivamente descobertas e a sua fase inicial muitas vezes caracterizada pela ausncia de sintomas expressivos.

Apesar da existncia de testes neuropsicolgicos desenvolvidos, eles so muitas vezes complexos e no conseguem diferenciar claramente as alteraes cognitivas prprias do envelhecimento normal das manifestaes dos sinais iniciais da DA.

- Por isso, justifica-se a crescente importncia na pesquisa de biomarcadores para auxiliar o diagnstico.

Caso concreto: Doena de AlzheimerPensa-se que a doena de Alzheimer, causada pela morte progressiva de neurnios, originada pela acumulao anormal de:Beta-amilideProtina Tau- placas (ou agregados) formadas pela protena insolvel beta-amilide enovelada (folded) no meio extra-celular. bloqueiam as sinapses, contribuem para a formao de radicais livres, estimulam a inflamao(entre outras coisas) depsitos da protena Tau hiperfosforilada no meio intra-celular.

Esta protena, que uma moduladora da estabilidade dos microtbulos, quando fica hiperfosforilada contribuiu para a destabilizao e destruio do citoesqueleto, que fundamental para a sobrevivncia das clulasAssim sendo, os biomarcadores com maior potencial so aqueles que esto associados a estas duas protenas. Nos doentes com DA: nveis da beta-amilide

nveis de Tau(em relao aos indivduos cognitivamente normais)

A combinao dessa anlise laboratorial com o diagnstico clnico (muito baseado em testes neuropsicolgicos) demonstrou uma boa sensibilidade e especificidade para identificar aqueles que evoluiro para DA.

Estes biomarcadores so extrados do lquido cfalo-raqudeo (LCR), cuja recolha feita por puno lombar.Protena 14-3-3Presente em todas as clulas eucariticas, principalmente no SNC.Apresenta 7 isoformas nos mamferos.Biomarcador para doenas prinicas.

Funes:

Sinalizao,Crescimento/proliferao celularDivisoAdesoDiferenciaoApoptose Regulao dos canais inicos.

Protena UBIQUITRIA uma glicoprotena ancorada membrana plasmtica

Funes: Comunicao entre as clulas nervosas, manuteno intracelular dos ies Cu2+, proteco contra o stress oxidativo, apoptose celular

Mutaes do gene PRNP (c20) leva a uma alterao conformacional da PrPc tornando-se PrPsc.

Prio

Protenas que podem alterar a conformao de outras protenasPrPcPrPscPrPscPrPsc++Compostos por protenas que podem alterar a conformao de outras protenas;

10PrPc e PrPsc PrPcPrPsc solvel degradvel por proteases 42% -hlice e 3% folha insolvel resistente a proteases 30% -hlice e 43% folha Auto-replica-se no interior do organismo forma placas de -amiloide nos neurnios levando morte

Doenas do Prio Doena de Creutzfeldt-Jakob (CJD) Kuru Nova variante da CJD (nvCJD) Insnia Fatal Familiar (FFI) Sndrome de Gerstmann-Strussler-Scheinker (GSS)

Doena de Creutfeld-jakob

Que proteinas podemos encontrar no LCR de um doente com CJD?

Ubiquitinas NSE (neuron specific enolase) S100B Protena tauPROTEINA 14-3-3

nica que permite o diagnstico de CJDPorque as outras protenas tambm so encontradas no LCR de doentes com outras doenas neurodegenerativas. Permite por isso um diagnstico diferencial. A protena 14-3-3 encontra-se nas clulas do SNC.As doenas dos pries ( CJD) levam leso cerebral aguda.Libertao da protena 14-3-3 para o LCR .DetecoSensibilidade 95%Especificidade 93% (do teste de diagnstico)No possvel na nvCJDDoenas prinicas e protena 14-3-3A deteco de algumas isoformas da protena 14-3-3 para diagnstico no possvel na CJD na nova variante.

15

Libertao de protena 14-3-3Presena no LRCWestern blottingElectroforese em gel poliacrilamida/SDS(SDS-page)AutorradiografiaMtodos de deteco de biomarcadoresWestern blottingElectroforese em GelDeteco por um anticorpo especficoMassa, carga+Mtodos de deteco de biomarcadores

Marcao apenas da protena de interesse17Bibliografia e Cibergrafia http://en.wikipedia.org/wiki/Biomarker_% 29% 28medicinehttp://www.everythingbio.com/glos/definition.php?ID=3716http://www.scielo.br/pdf/qn/v30n5/a46v30n5.pdfhttp://www.hcnet.usp.br/ipq/revista/vol34/n3/144.htmlhttp://www.medicalnewstoday.com/articles/137155.phphttp://adam.about.com/reports/000002_1.htmhttp://en.wikipedia.org/wiki/Tau_proteinhttp://en.wikipedia.org/wiki/Beta_amyloidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Alzheimer%27s_disease