Cientistas criam vitamina K superpotente que ajuda o cérebro a se curar sozinho
Doenças como Alzheimer, Parkinson e Huntington danificam lentamente o cérebro ao destruir neurônios, as células que transmitem mensagens através do sistema nervoso. À medida que essas células se perdem, as pessoas podem enfrentar problemas de memória, declínio cognitivo e dificuldades de movimento que frequentemente se tornam graves o suficiente para exigir cuidados constantes.
Os medicamentos atuais podem aliviar alguns sintomas, e terapias recentes para Alzheimer, como lecanemab e donanemab, podem desacelerar o declínio em certas pessoas com a doença em estágios iniciais, mas não restauram memórias perdidas ou regeneram o tecido cerebral danificado. Por isso, os pesquisadores estão explorando uma ideia ambiciosa: ajudar o cérebro a substituir os neurônios que foram perdidos.
Uma Vitamina Mais Conhecida por Seu Papel no Sangue e nos Ossos
A vitamina K é mais reconhecida por sua função na coagulação sanguínea e na saúde óssea. No entanto, nos últimos anos, cientistas também a associaram à proteção cerebral e à diferenciação neuronal, o processo pelo qual células neuronais imaturas se tornam neurônios funcionais.
Um tipo de vitamina K, a menaquinona 4 (MK-4), é naturalmente ativa no corpo. Mesmo assim, seus efeitos podem não ser suficientemente fortes apenas por conta própria para um uso futuro na medicina regenerativa voltada para doenças neurodegenerativas.
Em um trabalho publicado online na ACS Chemical Neuroscience em 03 de julho de 2025, pesquisadores da Shibaura Institute of Technology, no Japão, criaram análogos da vitamina K projetados para serem mais ativos no sistema nervoso. O estudo foi liderado pelo Professor Associado Yoshihisa Hirota e pelo Professor Yoshitomo Suhara do Departamento de Biosciência e Engenharia.
Dr. Hirota explica: “Os novos análogos sintetizados da vitamina K demonstraram uma potência aproximadamente três vezes maior na indução da diferenciação de células progenitoras neuronais em neurônios em comparação com a vitamina K natural. Como a perda neuronal é um marco das doenças neurodegenerativas como Alzheimer, esses análogos podem servir como agentes regenerativos que ajudam a repor neurônios perdidos e restaurar a função cerebral.”
Criando um Composto Cerebral Mais Eficaz
Para aumentar a potência da vitamina K, a equipe sintetizou 12 homologias híbridas de vitamina K. Algumas estavam ligadas ao ácido retinoico, um metabolito ativo da vitamina A conhecido por promover a diferenciação neuronal. Outras incluíam um grupo ácido carboxílico ou uma cadeia lateral de éster metílico. Os pesquisadores então compararam a força com que esses compostos incentivavam as células progenitoras neuronais a se tornar neurônios.
A vitamina K e o ácido retinoico influenciam a atividade gênica por meio de diferentes receptores. A vitamina K atua através do receptor esteroide e xenobiótico (SXR), enquanto o ácido retinoico age através do receptor de ácido retinoico (RAR). Quando a equipe testou os compostos em células progenitoras neuronais de camundongos, as moléculas híbridas preservaram a atividade biológica tanto da vitamina K quanto do ácido retinoico.
Os pesquisadores também mediram a proteína MAP2, um marcador associado ao crescimento neuronal. Um composto se destacou. Ele combinava a estrutura do ácido retinoico com uma cadeia lateral de éster metílico e demonstrou uma atividade de diferenciação neuronal três vezes maior do que o controle, além de ter uma atividade significativamente mais forte do que os compostos naturais de vitamina K. Os pesquisadores o chamaram de Análogo Novo de Vitamina K (Novel VK).
Um Sinal Surpreendente no Cérebro
A equipe então investigou como a vitamina K poderia estar produzindo esses efeitos neuroprotetores. Eles compararam a expressão gênica em células-tronco neurais tratadas com MK-4, que promove a diferenciação neuronal, com células tratadas com um composto que suprime o processo.
A análise apontou para os receptores metabotrópicos de glutamato (mGluRs), que pareciam ajudar a impulsionar a diferenciação neuronal induzida pela vitamina K através da regulação epigenética e transcricional a jusante. O efeito do MK-4 estava especificamente ligado ao mGluR1.
Essa conexão é importante porque o mGluR1 já foi associado à transmissão sináptica, a comunicação entre neurônios. Camundongos que não possuem mGluR1 mostram problemas motores e sinápticos, características que se sobrepõem às disfunções típicas das doenças neurodegenerativas.
Entrando no Cérebro
Para explorar se o composto de vitamina K poderia interagir com o mGluR1, os pesquisadores usaram simulações estruturais e estudos de acoplamento molecular. Seus resultados sugeriram que o Novel VK tinha uma afinidade de ligação mais forte para o mGluR1 do que o MK-4.
Eles também testaram quão bem o Novel VK penetrava nas células e se convertia em MK-4 bioativo. Dentro das células, os níveis de MK-4 aumentaram de forma dependente da concentração. O Novel VK também se converteu em MK-4 mais facilmente do que a vitamina K natural.
Experimentos com camundongos adicionaram outra descoberta importante. O Novel VK mostrou um perfil farmacocinético estável, atravessou a barreira hematoencefálica e produziu concentrações mais altas de MK-4 no cérebro do que o controle.
Por Que Essa Descoberta é Importante
O trabalho destaca uma possível rota para terapias que fazem mais do que gerenciar sintomas. Ao direcionar as células progenitoras neuronais a se tornarem neurônios, compostos à base de vitamina K poderiam um dia contribuir para estratégias voltadas a desacelerar, adiar ou potencialmente reverter partes da neurodegeneração.
Ainda assim, esse permanece um objetivo de longo prazo. As descobertas se baseiam em estudos celulares e experimentos com camundongos, e não em testes humanos. Nenhum medicamento derivado da vitamina K demonstrou até agora reparar os cérebros de pessoas com Alzheimer, Parkinson ou doença de Huntington. Ainda assim, os resultados oferecem aos pesquisadores um alvo mais claro, especialmente a via do mGluR1, para o desenvolvimento de futuras terapias de reparo cerebral.
A área de Alzheimer já está avançando além do tratamento apenas baseado em sintomas. As terapias anti-amiloide aprovadas pela FDA agora visam a biologia da doença em estágios iniciais de Alzheimer, embora não sejam curas e não restauram memórias ou funções cognitivas perdidas. Uma abordagem regenerativa, se eventualmente provada segura e eficaz, teria como foco um desafio diferente: substituir ou restaurar células neurais danificadas.
Dr. Hirota afirma: “Nossa pesquisa oferece uma abordagem potencialmente inovadora para o tratamento de doenças neurodegenerativas. Um medicamento derivado da vitamina K que desacelere a progressão da doença de Alzheimer ou melhore seus sintomas poderia não apenas melhorar a qualidade de vida dos pacientes e de suas famílias, mas também reduzir significativamente a crescente carga social dos gastos com saúde e dos cuidados de longo prazo.”
A esperança é que essa linha de pesquisa eventualmente evolua de resultados laboratoriais promissores para tratamentos clinicamente significativos para pessoas vivendo com doenças neurológicas.
Sobre o Professor Associado Yoshihisa Hirota da SIT, Japão
Dr. Yoshihisa Hirota é Professor Associado na Shibaura Institute of Technology, no Departamento de Biosciência e Engenharia, Faculdade de Engenharia de Sistemas e Ciência. Ele também trabalhou internacionalmente como Professor Visitante na Universidade de Cincinnati.
Seu trabalho de pesquisa se concentra em Ciência Medicinal e Bioquímica Nutricional, com especial ênfase em como vitaminas solúveis em gordura e ácidos nucleicos funcionam nos sistemas biológicos. Dr. Hirota publicou 56 artigos, e seu trabalho conecta biologia molecular com nutrição em busca de melhores soluções de saúde e maior expectativa de vida saudável.
Sobre o Professor Yoshitomo Suhara da SIT, Japão
Dr. Yoshitomo Suhara é Professor na Shibaura Institute of Technology, no Departamento de Biosciência e Engenharia, Faculdade de Engenharia de Sistemas e Ciência.
Seu trabalho foca em química medicinal e descoberta de fármacos, especialmente na criação de pequenas moléculas bioativas derivadas de vitaminas solúveis em gordura, como as vitaminas D e K. Ele é autor de mais de 100 publicações revisadas por pares e várias aplicações de patentes. Seus projetos multidisciplinares incluem compostos neurogênicos que promovem a diferenciação neuronal, agentes antivirais e novas moléculas anti-câncer.
Informações sobre Financiamento
Este estudo foi parcialmente apoiado por um financiamento da Mishima Kaiun Memorial Foundation e da Suzuken Memorial Foundation, KOSÉ Cosmetology Research Foundation, Koyanagi Foundation, Pesquisa de Subsídios do Toyo Institute of Food Technology, o Fundo de Promoção da Pesquisa Científica e da Takahashi Industrial and Economic Research Foundation.
Um apoio adicional veio de um Fundo para Promoção de Pesquisa Internacional Conjunta (Fostering Joint International Research (A)) [número da concessão 18KK0455] e um Grant in Aid for Scientific Research (C) [números das concessões 20K05754 e 18K11056, 21K11709, e 24K14656], Grant in Aid for Early Career Scientists [número da concessão 23K14091] da Japan Society for the Promotion of Science (JSPS).
