A esclerose múltipla (EM) afeta cerca de 2,3 milhões de pessoas em todo o mundo. Em aproximadamente 80% dos casos, a doença provoca inflamação no cerebelo, uma área do cérebro fundamental para o equilíbrio e o movimento coordenado. O dano nesta região pode resultar em tremores, movimentos instáveis e dificuldades no controle muscular. Com o tempo, esses sintomas tendem a se intensificar à medida que os tecidos saudáveis do cerebelo são gradualmente perdidos.
Uma nova pesquisa da Universidade da Califórnia, Riverside, traz novas informações sobre as razões para essa deterioração. O estudo, publicado nos Proceedings of the National Academy of Sciences, destaca que mitocôndrias com funcionamento inadequado são um fator importante na progressão da degeneração dos neurônios cerebelares conhecidos como células de Purkinje. A perda dessas células parece estar intimamente relacionada ao agravamento dos problemas de movimento em indivíduos com EM.
Inflamação, Perda de Mielina e Falência Energética
A EM é caracterizada por inflamação contínua e desmielinização dentro do sistema nervoso central. O processo de desmielinização ocorre quando a bainha de mielina — uma camada protetora que envolve fibras nervosas no cérebro e na medula espinhal — é danificada ou destruída. Sem essa proteção, os sinais elétricos têm dificuldade em se deslocar com eficiência ao longo dos nervos, resultando em uma ampla gama de sintomas neurológicos.
As mitocôndrias desempenham um papel diferente, mas igualmente crucial. Essas estruturas são responsáveis por fornecer a maior parte da energia de uma célula, razão pela qual são frequentemente referidas como as “usinas” da célula.
“Nosso estudo, conduzido pela minha aluna de pós-graduação Kelley Atkinson, propõe que a inflamação e a desmielinização no cerebelo prejudicam a função mitocondrial, contribuindo para o dano nervoso e a perda das células de Purkinje,” disse Seema Tiwari-Woodruff, professora de ciências biomédicas na Escola de Medicina da UC Riverside, que liderou a equipe de pesquisa. “Observamos uma perda significativa da proteína mitocondrial COXIV nas células de Purkinje desmielinizadas, sugerindo que a deterioração mitocondrial contribui diretamente para a morte celular e danos cerebelares.”
A Importância das Células de Purkinje
Movimentos cotidianos, como caminhar, alcançar um objeto ou manter o equilíbrio, dependem de uma coordenação precisa entre músculos, órgãos sensoriais e várias regiões do cérebro. O cerebelo tem um papel central nesse processo.
“Dentro do cerebelo existem células especiais chamadas neurônios de Purkinje,” afirmou Tiwari-Woodruff. “Essas células grandes e altamente ativas ajudam a coordenar movimentos suaves e precisos, como dançar, arremessar uma bola ou simplesmente caminhar. Elas são essenciais para o equilíbrio e as habilidades motoras finas.”
Na EM e em doenças neurológicas relacionadas, o dano ao cerebelo frequentemente resulta na morte gradual das células de Purkinje. À medida que esses neurônios desaparecem, os indivíduos podem desenvolver ataxia, uma condição caracterizada por coordenação inadequada e movimentos instáveis.
“Nossa pesquisa analisou tecidos cerebrais de pacientes com EM e descobriu sérios problemas nessas células: elas apresentavam menos ramificações, estavam perdendo mielina e enfrentavam problemas mitocondriais — o que significa que seu suprimento de energia estava falhando,” disse Tiwari-Woodruff. “Como as células de Purkinje desempenham um papel central no movimento, sua perda pode causar sérios problemas de mobilidade. Entender por que elas são danificadas na EM pode nos ajudar a encontrar tratamentos melhores para proteger o movimento e o equilíbrio das pessoas com a doença.”
Dados de um Modelo Animal de EM
Para compreender melhor como essas alterações ocorrem, os pesquisadores também estudaram a encefalomielite autoimune experimental (EAE) — um modelo de camundongo que desenvolve sintomas semelhantes aos da EM. Isso permitiu acompanhar as mudanças mitocondriais à medida que a doença avançava.
Com o passar do tempo, os camundongos apresentaram uma diminuição constante nas células de Purkinje, refletindo o que é observado na EM humana.
“Os neurônios restantes não funcionam tão bem porque suas mitocôndrias, as partes produtoras de energia, começam a falhar,” afirmou Tiwari-Woodruff. “Também observamos que a mielina se degrada precocemente na doença. Esses problemas — energia reduzida, perda de mielina e neurônios danificados — começam cedo, mas a morte real das células cerebrais tende a ocorrer mais tarde, à medida que a doença se torna mais grave. A perda de energia nas células cerebrais parece ser uma parte fundamental do que causa danos na EM.”
Embora o modelo EAE não reproduza todas as características da EM, suas semelhanças com a condição humana fazem dele uma ferramenta poderosa para estudar a neurodegeneração e testar novas abordagens terapêuticas.
Focando nas Mitocôndrias como Estratégia Terapêutica
“Nossos achados oferecem insights críticos sobre a progressão da disfunção cerebelar na EM,” afirmou Tiwari-Woodruff. “Direcionar a saúde mitocondrial pode representar uma estratégia promissora para desacelerar ou prevenir o declínio neurológico e melhorar a qualidade de vida das pessoas que vivem com EM. Esta pesquisa nos aproxima da compreensão dos complexos mecanismos da EM e do desenvolvimento de tratamentos mais eficazes e direcionados para essa doença debilitante.”
Próximos Passos
A equipe de pesquisa está agora investigando se o dano mitocondrial se estende além das células de Purkinje para outros tipos de células cerebelares, incluindo oligodendrócitos, que ajudam a formar a substância branca, e astrócitos, que apoiam a função cerebral geral.
“Para responder a isso, um dos nossos projetos de pesquisa em andamento está focado em estudar as mitocôndrias em tipos específicos de células do cérebro no cerebelo,” disse Tiwari-Woodruff. “Esse tipo de pesquisa pode abrir portas para encontrar formas de proteger o cérebro desde cedo — como aumentar a energia nas células cerebrais, ajudando-as a reparar sua camada protetora de mielina ou acalmando o sistema imunológico antes que muitos danos sejam causados. Isso é especialmente importante para as pessoas com EM que enfrentam dificuldades de equilíbrio e coordenação, pois esses sintomas estão ligados a danos no cerebelo.”
A Importância da Pesquisa Contínua
Tiwari-Woodruff enfatizou a importância de manter o investimento em pesquisas médicas.
O estudo foi conduzido por Tiwari-Woodruff e Atkinson, juntamente com Shane Desfor, Micah Feria, Maria T. Sekyia, Marvellous Osunde, Sandhya Sriram, Saima Noori, Wendy Rincón e Britany Belloa.
Os pesquisadores analisaram tecidos cerebelares post-mortem de indivíduos com esclerose múltipla progressiva secundária e os compararam com tecidos de doadores saudáveis. As amostras foram obtidas do NeuroBioBank dos Institutos Nacionais de Saúde e da Cleveland Clinic.
O financiamento para o estudo foi fornecido pela National Multiple Sclerosis Society.
O artigo de pesquisa intitulado “Decreased mitochondrial activity in the demyelinating cerebellum of progressive multiple sclerosis and chronic EAE contributes to Purkinje cell loss.”
