Desacoplar neurônios pode proteger contra Alzheimer e Parkinson

Embora sejam historicamente menos estudadas que as sinapses químicas, sabe-se hoje que as sinapses elétricas são fundamentais em diversas funções fisiológicas e cognitivas, como desenvolvimento, aprendizado, memória e percepção.
[Imagem: Ag.Fapesp]

Tipos de sinapses

Além das conhecidas sinapses químicas - que permitem a interação entre as células nervosas, envolvendo neurotransmissores e receptores -, os neurônios também se comunicam com sinapses elétricas.

Nesse tipo de sinapse, correntes de íons - átomos eletricamente carregados - passam diretamente de uma célula a outra por meio de canais conhecidos como "junções comunicantes", produzindo um acoplamento entre os neurônios.

Uma pesquisa realizada por pesquisadores brasileiros mostrou que desacoplar os neurônios pode ser uma estratégia simples e eficaz para a neuroproteção - isto é, interromper processos de morte celular relacionados a doenças neurodegenerativas como Parkinson, Alzheimer e epilepsia.

O estudo, publicado na revista PLoS One, foi liderado pelo professor Alexandre Kihara, coordenador da pós-graduação em Neurociência e Cognição da Universidade Federal do ABC (UFABC).

Importância das sinapses elétricas

Segundo Alexandre, embora sejam historicamente menos estudadas que as sinapses químicas, sabe-se hoje que as sinapses elétricas são fundamentais em diversas funções fisiológicas e cognitivas, como desenvolvimento, aprendizado, memória e percepção.

Estudos recentes têm mostrado, também, que a participação das junções comunicantes no acoplamento entre os neurônios está relacionada com o espalhamento da apoptose, ou morte celular.

"Na apoptose, que é um processo comum a todas as doenças neurodegenerativas, o neurônio altera sua programação interna para 'se suicidar'. Ocorre que, se um neurônio em apoptose estiver acoplado com um neurônio sadio - como mostra nosso estudo -, esse acoplamento permite a passagem de determinadas moléculas que aumentam a probabilidade de o neurônio sadio entrar em apoptose também", disse Alexandre.

No entanto, os cientistas ainda estão investigando quais são as moléculas envolvidas no espalhamento da apoptose por meio do acoplamento entre os neurônios. Além de tradicionais segundos mensageiros - como IP3, um importante sinalizador de cálcio -, o grupo da UFABC levanta a hipótese de que os microRNAs (miRNAs) podem estar envolvidos no processo.

"Os miRNAs regulam negativamente a tradução e representam uma camada adicional de controle entre o RNAm e as proteínas. A proposta de que miRNAs possam trafegar por junções comunicantes é considerada muito ousada. No entanto, ninguém conseguiu levantar argumentos concretos contra a hipótese, enquanto nós já temos alguns indícios a favor", disse Alexandre.

Desacoplamento de neurônios

Para que ocorra um trânsito de moléculas entre as células, não basta que elas estejam acopladas. É preciso também que existam gradientes - isto é, que um dos neurônios acoplados tenha uma concentração de moléculas maior que o outro.

A estratégia de neuroproteção utilizando diferentes moléculas que desacoplam neurônios foi também capaz de regular negativamente genes pró-apoptóticos como as caspases.

"A estratégia se mostrou tão eficiente que foi reproduzida in vivo, resultando em diminuição da área afetada e da morte neuronal", disse Alexandre.

"Mostramos também que os neurônios que estão em apoptose mantêm a expressão de conexinas - que são proteínas responsáveis por formar os canais de junções comunicantes, permitindo a ocorrência do acoplamento. Isso é importante, porque assim pudemos eliminar a hipótese de que um neurônio em processo de apoptose pudesse deixar de expressar as proteínas que formam o canal de acoplamento", disse.

Neuroproteção

Os estudos continuarão também a explorar as possibilidades de utilizar o desacoplamento de neurônios como estratégia de neuroproteção, com potencial aplicação no tratamento de doenças neurodegenerativas.

"Continuaremos investigando como e quando fazer isso de forma mais eficiente dependendo da doença. Mas acreditamos que uma nova porta foi aberta para estudos em neurodegeneração", disse.

Além de Alexandre, participaram da pesquisa Vera Paschon e Guilherme Higa, além dos professores Luiz Roberto Britto, (USP) e Rodrigo Resende (UFMG).