A proteína de ligação ao DNA 43 (TDP-43) é uma ribonucleoproteína nuclear heterogênea amplamente expressa, envolvida na regulação do splicing de exons, transcrição gênica e estabilidade de mRNA, todas vitais para a sobrevivência celular 1,2. Em condições neurodegenerativas como esclerose lateral amiotrófica (ELA) e degeneração lobar frontotemporal (FTLD), uma proteína nuclear TDP-43 se acumula anormalmente no citoplasma. Essa mudança resulta em uma perda da função do TDP-43 no núcleo e um ganho tóxico de função no citoplasma. O acúmulo patológico de TDP-43 começa em regiões específicas do cérebro e da medula espinhal, espalhando-se por essas áreas de forma semelhante a um príon, um processo intimamente associado à progressão da doença3. No entanto, o mecanismo exato pelo qual a patologia TDP-43 se espalha pelo cérebro e pela medula espinhal permanece desconhecido.
O TDP-43 é secretado através de vesículas extracelulares (EVs), e níveis elevados de TDP-43 são detectados no plasma e no líquido cefalorraquidiano (LCR) de pacientes com ELA e FTLD-TDP 4,5,6. O LCR de pacientes diagnosticados com ELA e FTLD induz a má localização intracelular e a agregação de TDP-43 endógeno em células de glioma humano7. Assim, o TDP-43 liberado extracelularmente via EVs pode mediar a disseminação célula a célula da patologia TDP-43.
A autofagia é um mecanismo de degradação celular bem preservado que envolve o invólucro de substâncias indesejadas dentro de vesículas de membrana dupla, conhecidas como autofagossomos, que são marcadas por LC3. Esses autofagossomos se fundem com lisossomos positivos para proteína de membrana 1 associada a lisossomos (LAMP1) para formar autolisossomos (LC3+/LAMP1+), levando à degradação de seu conteúdo8. Análises histológicas indicam que autofagossomos que englobam inclusões se acumulam nos neurônios de pacientes esporádicos com ELA9. Alguns genes causais de ELA familiar e FTLD-TDP estão ligados à regulação da autofagia 10,11,12. Esses achados sugerem que a autofagia é suprimida em pacientes com ELA e FTLD-TDP.
O estudo anterior indicou que o TDP-43 é secretado via EVs positivos para o marcador de autofagossomo LC3-II quando a fusão autofagossomo-lisossomo é inibida13. A desregulação da via autofagia-lisossomo pode causar não apenas o acúmulo intracelular de TDP-43, mas também a liberação extracelular de TDP-43 via EVs14. No entanto, ainda não se sabe como os EVs positivos para LC3-II são liberados e quão significativo isso é na disseminação da patologia TDP-43.
Os EVs são classificados em EVs grandes (100 a 1000 nm de diâmetro), que são produzidos a partir do brotamento da superfície celular, e EVs pequenos (50 a 150 nm de diâmetro), que são produzidos a partir do brotamento das membranas endossômicas em direção ao interior do endossomo (conhecido como exossomos) e o aparelho de Golgi. Para coletar separadamente EVs grandes e pequenos, realizamos centrifugação sequencial e coletamos pellets por centrifugação a 20.000 × g e 110.000 × g, respectivamente. A fração P1 EV (pellets de 20.000 × g ) está preparada para coletar EVs grandes, e a fração EV P2 (pellets de 110.000 × g ) está preparada para coletar EVs pequenos15. A metodologia para avaliar os níveis de CL3-II em EVs grandes e pequenas derivadas da centrifugação sequencial por immunoblotting é estável e reprodutível16. Além de analisar os níveis de LC3-II em EVs, a análise da formação de autolisossomos e ômegassomos aumenta a compreensão de como a desregulação da autofagia leva à liberação de EVs positivos para LC3-II. Aqui, o presente estudo mostra o papel supressor da sintaxina 6 (STX6), uma proteína SNARE, que promove o movimento de vesículas de transporte para membranas-alvo17, na liberação de EVs positivos para LC3-II quando a fusão autofagossomo-lisossomo é inibida.