Cientistas revelam como o exercício protege o cérebro do Alzheimer
Pesquisadores da Universidade da Califórnia em São Francisco identificaram um processo biológico que pode explicar por que a atividade física melhora o raciocínio e a memória. As descobertas sugerem que o exercício fortalece o sistema de defesa inato do cérebro, ajudando a protegê-lo de danos relacionados à idade.
À medida que as pessoas envelhecem, a barreira hematoencefálica torna-se mais frágil. Essa rede densa de vasos sanguíneos normalmente protege o cérebro de substâncias nocivas que circulam na corrente sanguínea. No entanto, com o tempo, ela pode se tornar permeável, permitindo que compostos prejudiciais entrem nos tecidos cerebrais. O resultado é a inflamação, que está ligada ao declínio cognitivo e é frequentemente observada em transtornos como a doença de Alzheimer.
Há vários anos, a equipe de pesquisa descobriu que camundongos que se exercitavam apresentavam níveis mais elevados de uma enzima chamada GPLD1 em seus fígados. O GPLD1 parecia rejuvenescer o cérebro, mas havia um mistério. A enzima em si não pode atravessar a barreira hematoencefálica, o que deixava os cientistas incertos sobre como ela proporcionava os benefícios cognitivos.
A nova pesquisa oferece uma resposta.
Como o GPLD1 Reduz a Inflamação Cerebral
Os cientistas descobriram que o GPLD1 influencia uma outra proteína chamada TNAP. Com o passar dos anos, a TNAP acumula-se nas células que constituem a barreira hematoencefálica. Esse acúmulo enfraquece a barreira e aumenta sua permeabilidade. Quando os camundongos se exercitam, seus fígados liberam GPLD1 na corrente sanguínea. A enzima viaja até os vasos sanguíneos ao redor do cérebro e remove a TNAP da superfície dessas células, ajudando a restaurar a integridade da barreira.
“Essa descoberta mostra o quão relevante o corpo é para entender como o cérebro declina com a idade,” disse Saul Villeda, PhD, diretor associado do Instituto de Pesquisa em Envelhecimento Bakar da UCSF.
Villeda é o autor sênior do artigo, que foi publicado na revista Cell em 18 de fevereiro.
Identificando o Papel da TNAP no Declínio Cognitivo
Para determinar como o GPLD1 exerce seus efeitos, a equipe concentrou-se no que a enzima faz de melhor. O GPLD1 corta proteínas específicas da superfície das células. Os pesquisadores procuraram tecidos contendo proteínas que poderiam servir como alvos e suspeitaram que algumas dessas proteínas poderiam se acumular com a idade.
As células da barreira hematoencefálica se destacaram, pois apresentavam vários possíveis alvos do GPLD1. Quando os cientistas testaram essas proteínas em laboratório, apenas uma foi reduzida pelo GPLD1: a TNAP.
Experimentos adicionais confirmaram a importância da TNAP. Camundongos jovens geneticamente modificados para produzir excesso de TNAP na barreira hematoencefálica mostraram problemas de memória e cognitivos similares aos observados em animais mais velhos.
Quando os pesquisadores reduziram os níveis de TNAP em camundongos de 2 anos — que equivalem a 70 anos humanos — a barreira hematoencefálica tornou-se menos permeável, a inflamação diminuiu e os animais apresentaram um desempenho melhor em testes de memória.
“Conseguimos explorar esse mecanismo em uma fase avançada da vida, para os camundongos, e ainda assim funcionou,” disse Gregor Bieri, PhD, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Villeda e co-primeiro autor do estudo.
Implicações para o Alzheimer e Envelhecimento Cerebral
As descobertas sugerem que desenvolver medicamentos capazes de cortar proteínas como a TNAP pode oferecer uma nova estratégia para restaurar a barreira hematoencefálica, mesmo após ela ter se enfraquecido com a idade.
“Estamos descobrindo biologia que a pesquisa sobre Alzheimer tem, em grande parte, negligenciado,” afirmou Villeda. “Isso pode abrir novas possibilidades terapêuticas além das estratégias tradicionais que se concentram quase exclusivamente no cérebro.”
Autores: Outros autores da UCSF incluem Karishma Pratt, PhD; Yasuhiro Fuseya, MD, PhD; Turan Aghayev, MD; Juliana Sucharov; Alana Horowitz, PhD; Amber Philp, PhD; Karla Fonseca-Valencia, grau; Rebecca Chu; Mason Phan; Laura Remesal, PhD; Andrew Yang, PhD; e Kaitlin Casaletto, PhD. Para a lista completa de autores, consulte o artigo.
Financiamento: O estudo foi apoiado em parte pelos Institutos Nacionais de Saúde (AG081038, AG086042, AG082414, AG077770, AG067740, P30 DK063720); Fundação Simons; Fundação Bakar; Fundo de Curas para Alzheimer; Fundação Hillblom; Fundação Glenn; JSPS; Bolsa de Pós-Doutorado em Bioquímica Japonesa; Fundação Esclerose Múltipla; Fronteiras na Pesquisa Médica; Federação Americana para Pesquisa em Envelhecimento; Fundação Nacional de Ciência; Instituto de Pesquisa em Envelhecimento Bakar; Marc e Lynne Benioff.
