A maior parte das células do corpo humano possui a capacidade de se regenerar após danos. No entanto, os neurônios, que são as células responsáveis pelo sistema nervoso, geralmente não conseguem se restaurar. Uma vez lesados, raramente produzem substitutos saudáveis.
Após eventos como derrames, concussões ou doenças neurodegenerativas, os neurônios e seus axônios estão muito mais propensos a se deteriorar do que a se reparar. Os axônios, que são as extensões longas e fibrosas que transmitem sinais elétricos pelo cérebro e sistema nervoso, têm sua perda como um fator crucial na degeneração neurológica.
Uma Nova Abordagem Sobre Neurodegeneração
Cientistas da Universidade de Michigan descobriram achados que desafiam suposições arraigadas sobre as causas da deterioração dos neurônios. Suas pesquisas sugerem novas estratégias que, um dia, poderiam ajudar a proteger os pacientes de danos neurológicos progressivos.
Publicada na revista Molecular Metabolism, a pesquisa pode também elucidar os raros casos em que o cérebro consegue se recuperar após uma lesão. Os pesquisadores afirmam que essa nova perspectiva pode abrir caminho para tratamentos futuros destinados a apoiar as respostas protetoras do próprio cérebro.
Como o Metabolismo da Glicose Influencia a Resistência dos Neurônios
Utilizando um modelo bem estabelecido de drosófila, a equipe de pesquisa descobriu que a resistência de um neurônio à degeneração está intimamente ligada à maneira como ele processa a glicose. Em outras palavras, o metabolismo desempenha um papel central em definir se os neurônios enfraquecem ou sobrevivem.
A pesquisa contou com o apoio dos Institutos Nacionais de Saúde, da Fundação Nacional de Ciências dos EUA, da Rita Allen Foundation e do Klingenstein Fellowship em Neurociências.
“O metabolismo geralmente é alterado em lesões cerebrais e em doenças como Alzheimer, mas não sabemos se isso é uma causa ou uma consequência da doença”, afirmou a autora sênior Monica Dus, professora associada de biologia molecular, celular e do desenvolvimento na U-M.
“Aqui, descobrimos que reduzir o metabolismo da glicose compromete a integridade neural, mas, se os neurônios já estão feridos, a mesma manipulação pode ativar preventivamente um programa de proteção. Em vez de deteriorar, os axônios conseguem resistir por mais tempo.”
Proteínas que Detectam Danos e Controlam a Degeneração
O autor principal TJ Waller, um pesquisador pós-doutoral, identificou duas proteínas que parecem influenciar quanto tempo os axônios permanecem saudáveis após uma lesão. Uma dessas proteínas é a quinase de leucinóides duplas, ou DLK, que atua como um sensor de danos neuronais e se ativa quando o metabolismo é perturbado.
A segunda proteína, conhecida como SARM1 — Abreviação de Proteína Contendo Motivo Alpha Estéril e TIR — tem sido há muito associada à degeneração axonal. O estudo revela que a atividade do SARM1 está intimamente relacionada à resposta DLK.
“O que nos surpreendeu foi que a resposta neuroprotetora muda dependendo das condições internas da célula”, disse Dus. “Os sinais metabólicos moldam se os neurônios mantêm sua integridade ou começam a se deteriorar.”
Quando a Proteção se Transforma em Dano
Em situações onde os neurônios e axônios permanecem íntegros, a atividade do DLK aumenta enquanto o movimento do SARM1 é restringido. Essa combinação parece apoiar a proteção a curto prazo. Contudo, os pesquisadores descobriram que esse equilíbrio não é sustentável ao longo do tempo.
Quando a DLK permanece ativa por períodos prolongados, seu papel muda. A ativação prolongada leva à neurodegeneração progressiva, revertendo os efeitos protetores iniciais e acelerando o dano ao longo do tempo.
A Desafiante Tarefa de Rastrear o DLK na Doença
Devido ao seu papel central, a DLK se tornou um foco importante de estudo e tratamento de doenças neurodegenerativas. Contudo, sua natureza dual dificulta a abordagem segura, explicou Waller.
“Se queremos retardar a progressão de uma doença, devemos inibir seu aspecto negativo”, disse Waller. “Temos que garantir que não estamos inibindo de forma alguma o aspecto mais positivo que pode, na verdade, ajudar a desacelerar a doença naturalmente.”
Encontrar maneiras de gerenciar os efeitos opostos da DLK continua a ser um desafio não resolvido. Compreender como moléculas como a DLK alternam entre estados protetores e prejudiciais pode ter grandes implicações para o tratamento de lesões cerebrais e condições neurodegenerativas.
Dus e Waller afirmaram que entender esse mecanismo “oferece uma nova perspectiva sobre lesões e doenças, além de simplesmente bloquear danos, focando no que o sistema já está fazendo para reforçá-lo.”
