Luísa Lopes

A disfunção sináptica desempenha um papel crucial na doença de Alzheimer (DA), uma vez que está na génese do declínio cognitivo. Na neurodegeneração associada ao envelhecimento, o declínio cognitivo tem uma correlação mais evidente com a perda precoce de sinapses do que com a perda de neurónios em pacientes (DeKosky e Scheff, 1990). Portanto, esforços mais focados na identificação dos mecanismos precoces da patogénese da doença, impulsionados ou exacerbados pelo processo de envelhecimento, podem ser mais relevantes do que os atuais modelos baseados apenas na toxicidade das proteínas.

A proteína precursora amilóide (APP), crucial para a função neuronal em condições fisiológicas (Wang et al., 2009), (Weyer et al., 2011), é principalmente conhecida pelo seu produto de clivagem tóxica, o péptido amilóide- β(α- β) um dos marcadores da doença de Alzheimer (DA).

Estudos recentes propõem que outros fragmentos derivados de APP poderão contribuir para a patologia (Ghosal et al., 2009). O fragmento C-terminal da APP (APP-AICD) tem gerado interesse devido à sua capacidade de se translocar para o núcleo e afetar a transcrição de genes (Cao e Südhof, 2001). Descrevemos recentemente a capacidade do APP-AICD controlar os receptores N-metil-D-aspartato (NMDARs) nas sinapses glutamatérgicas (Pousinha et al., 2017), através de mecanismos ainda desconhecidos. Com base em dados preliminares adicionais, postulámos a hipótese de que o APP-AICD interfere nos níveis de expressão de GluN2BNMDA e na sua fosforilação, através de vias que envolvem a fosforilação da Tau. A nossa estratégia pretende elucidar o papel fisiológico da APP-AICD em neurónios glutamatérgicos, identificar os mecanismos subjacentes ao controle APP-AICD de NMDARs e avaliar se estes estão desregulados em contextos fisiopatológicos. Para tal, faremos um estudo longitudinal focado nos níveis de expressão de APP-AICD e identificaremos os seus potenciais alvos nucleares no cérebro de ratinho.

Posteriormente, avaliaremos se o APP-AICD tem impacto na homeostase do cálcio neuronal e identificaremos os mecanismos subjacentes. Para tal, recorreremos a experiências de perda e ganho de função em culturas neuronais glutamatérgicas. Avaliaremos os resultados da depleção de APP-AICD / APP in vivo nas correntes de NMDAR, procedidos de testes de reversão através da aplicação de APP-AICD exógeno. Paralelamente, iremos prevenir a fosforilação da Tau / GluN2B no mesmo  paradigma experimental para avaliar a relevância destes mecanismos nas respostas mediadas pelo APP-AICD.

Além disso, usaremos uma nova estratégia para obter neurónios a partir de fibroblastos de pacientes (iNs) idosos e dementes para investigar se o envelhecimento e a DA estão associados a níveis aumentados de APP-AICD, alterações de NMDAR e alterações de cálcio. Por fim, testaremos o potencial terapêutico dos alvos identificados, nos modelos celulares de ratinho e nas amostras humanas.

Acreditamos que este projeto, baseado em modelos fisiopatológicos associados ao envelhecimento, contribuirá para o conhecimento do papel neuronal do APP-AICD, abrindo novos caminhos para a pesquisa e a terapêutica da DA.

> Sérgio Alexandre Fernandes de Almeida
> Mariana Temido Mendes Ferreira
> Joana Isabel Saraiva
> Paula Isabel Antunes Pousinha
> Hélène Marie