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 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). O trabalho foi realizado com apoio da FAPESP por meio do
Programa Jovens Pesquisadores em Centros Emergentes.
Além de Kihara,
participaram da pesquisa seus orientandos de doutorado Vera Paschon e Guilherme
Higa – ambos bolsistas da FAPESP –, além dos professores Luiz Roberto Britto, do
Departamento de Fisiologia e Biofísica do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB)
da Universidade de São Paulo (USP), e Rodrigo Resende, do Departamento de
Bioquímica e Imunologia da Universidade Federal de Minas Gerais
(UFMG).
Segundo Kihara, 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 Kihara à
Agência FAPESP.
Segundo Kihara, 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 Kihara.
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. Sendo
assim, os pesquisadores usaram a estratégia de gerar gradientes a partir de
lesões feitas com agulhas finíssimas nas retinas de galos.
A lesão era
focada o suficiente para produzir a morte celular em um ponto específico do
tecido, sem afetar o entorno, gerando um gradiente. Esse acoplamento foi
manipulado farmacologicamente com diversas drogas. Quando os fármacos
desacoplavam os neurônios, os pesquisadores observaram uma redução do
espalhamento da morte celular.
“A estratégia foi produzir uma lesão aguda
e localizada, com o intuito de gerar gradientes de concentração no tecido, para
em seguida desacoplar bioquimicamente os neurônios. Para isso, uma dupla
abordagem foi realizada, combinando lesões de retina in vivo e explantes de
retina, modelo in vitro, mais adequado que as tradicionais culturas de células”,
explicou Kihara.
Aplicação potencial
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 Kihara.
“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.
Segundo Kihara, a
partir de agora os estudos irão investigar a hipótese de que os miRNAs transitem
pelos canais de junções comunicantes e participam do processo de espalhamento da
apoptose entre células acopladas.
A equipe que trabalhará com essa
hipótese terá a participação de Erica de Sousa, aluna de graduação da UFABC e
autora de um capítulo sobre miRNAs no livro Sinalização de Cálcio: Bioquímica e
Fisiologia Celulares, que será lançado no início de outubro, no 1º Simpósio
Brasileiro de Sinalização de Cálcio: Bioquímica e Fisiologia Celulares, na
UFMG.
De acordo com Kihara, 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.
fonte:
http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,desacoplamento-de-neuronios-pode-ser-estrategia-de-neuroprotecao,936210,0.htm
