Cientistas revelam segredo sobre o gatilho cerebral por trás da demência.

Cientistas identificaram um novo culpado no desenvolvimento da demência: radicais livres provenientes de regiões específicas de células de suporte cerebral em forma de estrela, chamadas astrócitos.

Pesquisadores da Weill Cornell Medicine, em Nova York, concentraram suas pesquisas nas mitocôndrias, estruturas minúsculas presentes em astrócitos e outras células que absorvem nutrientes dos alimentos e os convertem em energia química.

Embora as mitocôndrias produzam a maior parte da energia necessária para o funcionamento do corpo, elas também liberam espécies reativas de oxigênio (ROS), moléculas comumente conhecidas como radicais livres. Em níveis normais, as ROS ajudam a regular funções celulares essenciais, mas a produção excessiva ou em momentos inadequados pode danificar as células.

Em astrócitos doentes, gatilhos externos, como moléculas inflamatórias ou proteínas beta-amiloides associadas ao Alzheimer, fizeram com que um local específico nas mitocôndrias produzisse ROS em excesso no momento e local errados.

Quando a equipe administrou um composto chamado S3QEL em camundongos que modelavam a demência frontotemporal, os astrócitos tornaram-se menos ativados, os sinais inflamatórios diminuíram em todo o cérebro e houve uma redução nas proteínas tau associadas à demência.

Surpreendentemente, esses efeitos apareceram mesmo quando o tratamento começou depois que os sintomas da demência já haviam se iniciado.

A equipe também relatou que os ratos que receberam o tratamento experimental na alimentação viveram mais tempo do que os ratos que comeram ração padrão sem S3QEL.

O processo é altamente direcionado. Envolve sinais específicos que ativam radicais livres em um local específico da mitocôndria da célula, causando danos a um conjunto selecionado de proteínas.

Eles administraram o medicamento aos ratos, misturando-o à ração especial ou injetando-o. Em seguida, trataram os ratos propensos à demência durante vários meses. Para verificar se o medicamento estava funcionando, observaram mudanças importantes.

Eles testaram o comportamento dos ratos, como seus movimentos e coordenação, para verificar se os sintomas melhoravam. Também examinaram os cérebros dos ratos ao microscópio em busca de sinais de inflamação e proteínas danificadas após a morte deles.

Leia mais

Ao mesmo tempo, eles realizaram um experimento em laboratório com células cerebrais extraídas, incluindo neurônios, astrócitos e microglia, retiradas de filhotes de camundongos geneticamente modificados.

Eles criaram ratos geneticamente equipados para contornar o complexo III. Em seguida, coletaram amostras de cultura de astrócitos em seus cérebros.

A equipe tinha como objetivo provar que suas descobertas eram especificamente devidas à via do Complexo III (CIII) nos astrócitos, o processo específico dentro das mitocôndrias onde o Complexo III gera radicais livres prejudiciais que danificam os astrócitos no cérebro e outras células em todo o corpo.

Os compostos S3QEL foram especificamente projetados para atingir essa via dentro da mitocôndria, com o objetivo de reduzir a produção de radicais livres.

Foi constatado que os radicais livres nocivos emitidos pelos astrócitos ativam genes conhecidos por impulsionar a inflamação cerebral.

Mas quando administraram o composto experimental, essa reação foi reduzida, de forma semelhante a diminuir o volume de um aparelho de som.

A equipe então tratou camundongos doentes com S3QEL ou um placebo e realizou uma série de testes ao longo de semanas, avaliando seus movimentos, coordenação e níveis gerais de atividade para verificar se o tratamento estava melhorando seu funcionamento diário e seus sintomas.

Os ratos doentes apresentavam um movimento anormal de curvatura das patas quando segurados pela cauda, ​​um reflexo que indicava controle motor deficiente, mas o medicamento reduziu esse comportamento.

Quando os ratos foram submetidos à eutanásia humanitária, os pesquisadores descobriram que os ratos tratados apresentavam marcadores de inflamação mais baixos no cérebro e menos microglia ativada, as células imunológicas do sistema nervoso central.

Eles também apresentavam menos proteínas tau tóxicas, que se acredita desempenharem um papel fundamental no desenvolvimento da doença de Alzheimer.

Em células cerebrais saudáveis, a proteína tau ajuda a estabilizar as estruturas internas. Mas, em casos de demência, ela se desprende e se aglomera em emaranhados tóxicos dentro dos neurônios, o que eventualmente os mata.

Em um grupo separado de ratos que não foram submetidos à eutanásia, os ratos tratados também viveram de 17 a 20% mais tempo do que os ratos que receberam o placebo.

O autor correspondente, Dr. Adam Orr, disse: "O estudo realmente mudou nossa maneira de pensar sobre os radicais livres e abriu muitas novas vias de investigação."

Atualmente, a maioria dos tratamentos para Alzheimer se concentra diretamente nas proteínas características, incluindo a proteína tau e as placas amiloides nos neurônios.

Mas as últimas descobertas da Weill Cornell identificaram, pela primeira vez, um novo alvo: os astrócitos hiperativos.

Eles sugerem que o tratamento eficaz para a doença neurodegenerativa pode não se resumir apenas à remoção de resíduos como o excesso de proteína tau dos neurônios, mas também à redução da inflamação que permite a progressão do dano.

Embora o desenvolvimento e os testes de um medicamento para uso humano levem anos, este trabalho aponta para um futuro em que a demência poderá ser controlada por meio de um medicamento específico e bem tolerado, que retarde o curso devastador da doença.

Os resultados dos seus ensaios clínicos foram publicados na revista Nature Metabolism .

Estima-se que sete milhões de americanos vivam com demência. Cerca de 6,7 milhões desses casos são especificamente de demência de Alzheimer.