Identification and characterization of small molecule interactions with transthyretin amyloid fibers

Abstract

A transtirretina (TTR) é uma das várias proteínas conhecidas por sofrerem alterações conformacionais e formarem agregados e fibras amiloides insolúveis e altamente estáveis que se acumulam nos tecidos extracelulares causando doenças. A amiloidose senil sistémica, a polineuropatia amiloidótica familiar, a cardiomiopatia amiloidótica familiar e a rara amiloidose seletiva do sistema nervoso central são as principais patologias em que a TTR está implicada. Embora o transplante de fígado e o medicamento Tafamidis sejam usados como abordagens terapêuticas, atualmente não há cura ou tratamento totalmente eficaz para as amiloidoses da TTR e várias estratégias terapêuticas têm vindo a ser desenvolvidas visando as diferentes etapas do processo de formação de fibras. A desagregação de oligómeros e fibras amiloides é uma dessas estratégias. Para selecionar eficientemente compostos com esse efeito é necessário desenvolver um protocolo específico de screening que consiga identificar e caracterizar a interação desses compostos com as fibras. Com este objetivo três protocolos diferentes de formação de fibras de TTR tipo selvagem foram estudadas para selecionar e caracterizar o protocolo de formação de fibras mais relevante e apropriado. Adicionalmente a técnica STD NMR (diferença de transferência de saturação por ressonância magnética nuclear) foi selecionada e usada para estudar a interação da doxiciclina, composto conhecido por desagregar fibras amiloides de TTR mutante, com fibras de TTR tipo selvagem, e um ensaio de dispersão dinâmica de luz foi desenvolvido e utilizado para caraterizar o efeito deste composto na desagregação de fibras. Os resultados demonstraram que o protocolo de formação de fibras induzidas pelo calor possui algumas vantagens sobre os outros protocolos mas requer uma melhor caracterização. A STD NMR foi aplicada com sucesso na caracterização da interação da doxiciclina com as fibras de TTR tipo selvagem, indicando os resultados que a doxiciclina interage de modo diverso com amiloide de TTR tipo selvagem formado em diferentes condições experimentais. O ensaio de dispersão dinâmica de luz permitiu a caracterização do efeito da doxiciclina nas fibras ao longo do tempo e demonstrou que a doxiciclina desagrega fibras amiloides pré-formadas de TTR tipo selvagem. Palavras-chave: Amiloide, transtirretina, doxiciclina, desagregação de fibras