À medida que envelhecemos, o cérebro passa por transformações que o deixam cada vez mais suscetível a doenças - e um novo estudo detalhado sobre essas alterações sugere um caminho para prevenir ou até reverter parte desse desgaste.
Ubiquitinação e envelhecimento cerebral: o que muda nas proteínas do cérebro
Uma equipa de cientistas do Instituto Leibniz do Envelhecimento – Instituto Fritz Lipmann, na Alemanha, recorreu à espectrometria de massa para avaliar o equilíbrio de proteínas no cérebro de camundongos jovens e idosos. Eles encontraram diferenças associadas ao envelhecimento num processo chamado ubiquitinação.
A ubiquitinação adiciona marcadores químicos às proteínas, sinalizando ao cérebro quais dessas moléculas já passaram do auge e devem ser recicladas. Nos cérebros de camundongos mais velhos, esses marcadores de ubiquitinação começam a se acumular de forma acentuada em certas proteínas.
“Nossas análises mostraram que o envelhecimento leva a mudanças fundamentais na forma como as proteínas do cérebro são rotuladas quimicamente”, afirma o biólogo molecular Alessandro Ori.
“A ubiquitinação funciona como um interruptor molecular - ela determina se uma proteína permanece ativa, muda a sua função ou é degradada.”
O papel do proteassoma e a acumulação de “etiquetas” químicas
Em testes adicionais com neurónios humanos cultivados em laboratório a partir de células-tronco, os investigadores concluíram que cerca de um terço dessa acumulação está ligado ao abrandamento do proteassoma, o sistema do cérebro responsável por reciclar proteínas.
Embora os cientistas já saibam há muito tempo que a gestão e a “limpeza” de proteínas se tornam menos eficientes com a idade, a novidade aqui é a ligação detalhada entre a ubiquitinação e a acumulação gradual de marcadores que, em condições normais, deveriam ser processados pelo proteassoma.
“Esse sistema finamente ajustado vai ficando cada vez mais desequilibrado: muitos rótulos se acumulam, e alguns até se perdem, independentemente da quantidade de uma determinada proteína presente”, diz Ori.
Restrição calórica em camundongos idosos e efeitos na ubiquitinação
Os pesquisadores também testaram uma intervenção alimentar: ofereceram a camundongos idosos uma dieta com restrição calórica por quatro semanas e, depois, devolveram os animais a uma dieta normal, para observar se isso alteraria a ubiquitinação. Para algumas (mas não para todas) as proteínas, essa intervenção dietética fez com que a marcação química voltasse ao padrão visto em animais jovens quando a dieta habitual foi retomada.
Mesmo sem investigar em detalhe os mecanismos por trás do efeito, a implicação é que a marcação de proteínas no cérebro - extremamente importante para a saúde cerebral - pode ser modulada pela alimentação, inclusive na velhice.
Ainda assim, há muitas ressalvas a considerar - incluindo o facto de que nada disso foi testado em humanos vivos até agora -, mas o trabalho avança vários passos na compreensão de processos que se alteram no cérebro com o passar dos anos.
Isso pode ser relevante para melhorar abordagens terapêuticas em condições nas quais o equilíbrio de proteínas no cérebro tem participação - incluindo a doença de Alzheimer.
Limites do estudo e o que os resultados sugerem
O cérebro é uma máquina biológica incrivelmente complexa, o que torna difícil estudá-lo (e entender os problemas que surgem nele). Mesmo dentro desta investigação, as mudanças observadas não foram universais: nem todas as proteínas e nem todos os processos de gestão proteica no cérebro apresentaram o mesmo padrão de alteração.
“Nossos resultados mostram que, mesmo na velhice, a dieta ainda pode ter uma influência importante sobre processos moleculares no cérebro”, afirma Ori.
“No entanto, a dieta não afeta todos os processos de envelhecimento no cérebro da mesma forma: alguns desaceleram, enquanto outros quase não mudam ou até aumentam.”
A pesquisa foi publicada na revista Comunicações da Natureza.
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