Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em São Francisco, descobriram um processo biológico que pode explicar por que o exercício melhora o pensamento e a memória. As suas descobertas sugerem que a actividade física fortalece os sistemas de defesa internos do cérebro, ajudando a protegê-lo dos danos relacionados com a idade.
À medida que envelhecemos, a barreira hematoencefálica torna-se mais frágil. Esta rede compacta de vasos sanguíneos normalmente protege o cérebro de substâncias nocivas que circulam no sangue. No entanto, com o tempo, pode vazar, permitindo a entrada de compostos nocivos no tecido cerebral. O resultado é a inflamação, que está ligada ao declínio cognitivo e é comum em doenças como a doença de Alzheimer.
Há alguns anos, a equipe de pesquisa descobriu que ratos que se exercitavam produziam níveis mais elevados da enzima GPLD1 no fígado. O GPLD1 parece rejuvenescer o cérebro, mas há um mistério. A enzima em si não consegue entrar no cérebro, por isso os cientistas não têm a certeza de como ela exerce os seus efeitos cognitivos.
Novas pesquisas fornecem respostas.
Como o GPLD1 reduz a inflamação no cérebro
Os cientistas descobriram que o GPLD1 afeta outra proteína chamada TNAP. À medida que os ratos envelhecem, o TNAP acumula-se nas células que formam a barreira hematoencefálica. Esse acúmulo pode enfraquecer a barreira e aumentar o vazamento. Quando os ratos se exercitam, seus fígados liberam GPLD1 no sangue. Esta enzima atinge os vasos sanguíneos que rodeiam o cérebro e remove o TNAP da superfície destas células, ajudando a restaurar a integridade da barreira.
“Esta descoberta mostra quão importante é o corpo para a compreensão de como o cérebro diminui com a idade”, disse o Dr. Saul Villeda, diretor associado do Instituto Bacall sobre Envelhecimento da UCSF.
Villeda é o autor sênior do artigo, que aparece na revista célula 18 de fevereiro.
Esclarecendo o papel do TNAP no declínio cognitivo
Para determinar como a GPLD1 exerce os seus efeitos, a equipe concentrou-se no papel ideal da enzima. GPLD1 cliva proteínas específicas da superfície celular. Os pesquisadores procuraram tecidos que contivessem proteínas que pudessem servir como alvos e suspeitaram que algumas dessas proteínas poderiam se acumular com a idade.
As células da barreira hematoencefálica são de interesse porque carregam vários alvos GPLD1 possíveis. Quando os cientistas testaram estas proteínas em laboratório, apenas uma foi cortada pela GPLD1: TNAP.
Outras experiências confirmaram a importância do TNAP. Camundongos jovens geneticamente modificados para produzir TNAP em excesso na barreira hematoencefálica apresentaram problemas de memória e cognitivos semelhantes aos de animais mais velhos.
Quando os investigadores reduziram os níveis de TNAP em ratos de 2 anos de idade (o equivalente a 70 anos em humanos), a barreira hematoencefálica tornou-se menos permeável, a inflamação diminuiu e os animais tiveram melhor desempenho nos testes de memória.
“Conseguimos explorar esse mecanismo no final da vida do camundongo e ele ainda funcionou”, disse Gregor Bieri, Ph.D., pós-doutorado no laboratório de Villeda e coautor do estudo.
Efeitos na doença de Alzheimer e no envelhecimento cerebral
As descobertas sugerem que o desenvolvimento de medicamentos que reduzam proteínas como o TNAP poderia fornecer uma nova estratégia para restaurar a barreira hematoencefálica, mesmo que esta enfraqueça com o envelhecimento.
“Estamos descobrindo uma biologia que tem sido amplamente ignorada pela pesquisa sobre Alzheimer”, disse Villeda. “Isso pode abrir novas possibilidades de tratamento além das estratégias tradicionais que se concentram quase exclusivamente no cérebro”.
Autor: UCSF Autores adicionais incluem Karishma Pratt, PhD; Yasuhiro Fuseya, MD, PhD; Turan Agayev, médico; Juliana Suchárov; Alana Horowitz, PhD; Âmbar Philp, PhD; Carla Fonseca-Valência, PhD; Rebecca Zhu;
Financiamento: Esta pesquisa foi apoiada em parte pelos Institutos Nacionais de Saúde (AG081038, AG086042, AG082414, AG077770, AG067740, P30 DK063720); Fundação Simmons; Fundação da Família Bakar; Cure o Fundo de Alzheimer de Glenn; Fundação Hillblom; JSPS; Bolsa de Pós-Doutorado em Bioquímica do Japão; Fundação para Esclerose Múltipla; Fronteiras na Pesquisa Médica; Federação Americana para Pesquisa do Envelhecimento; Fundação Nacional de Ciência; Instituto Bakar sobre Envelhecimento; Marc e Lynne Benioff.
