16 August 2016 | Descoberta de circuitos existentes no cérebro abre caminho para novos tratamentos preventivos de doenças neurodegenerativas

Um grupo de investigadores de diversas instituições, liderada por uma investigadora do CEDOC-NMS|FCM, Helena Vieira, é autor de um estudo publicado na revista científica Journal of Cell Science que decifra uma via molecular que está na base da proteção de neurónios no cérebro.
Quando falamos nas células do cérebro pensamos imediatamente em neurónios. No entanto, estas não são as células mais abundantes. No cérebro existem em maior quantidade outras células, chamadas astrócitos. Para cada neurónio existem sensivelmente 3 astrócitos. Curiosamente, o termo “astrócito” surge exatamente por se tratar de uma célula em forma de estrela, tendo origem nas palavras de origem grega astro, que significa estrela e cito, que significa célula. Uma das funções dos astrócitos no cérebro é proteger os neurónios, contudo não são conhecidos todos os mecanismos de proteção nem todas as moléculas envolvidas.
Embora tenha má fama, pequenas doses de monóxido de carbono (CO) tem um efeito protetor em vários tipos celulares e é produzido endogenamente no nosso corpo, ou seja, pelas próprias células. De facto, este gás tóxico, incolor e inodoro, em pequenas quantidades exerce um efeito protetor nas células que o produzem . Paralelamente o efeito protetor do CO era já conhecido, tanto em astrócitos como em neurónios separadamente.
Os resultados desta investigação permitiram juntar as peças do puzzle e levaram à descoberta de uma maquinaria celular que está envolvida na proteção neuronal pelos astrócitos com a ajuda do CO completando o circuito. Os investigadores verificaram que o CO reforça a capacidade protetora dos astrócitos perante os neurónios, ou seja, aumenta a função protetora que aqueles já têm, aumentando deste modo os mecanismos de defesa neuronal.
Especificamente foi descoberto i) que o CO promove a libertação da molécula central de energia das células, chamada ATP, e de outras moléculas derivadas do ATP, dos astrócitos; ii) que as moléculas de ATP e derivados provenientes dos astrócitos vão por sua vez ser reconhecidas por recetores específicos presentes na membrana dos neurónios, ativando mecanismos de proteção contra a morte neuronal.
Assim, este estudo estabelece pela primeira vez o mecanismo molecular de proteção dos neurónios por intermédio dos astrócitos através da ação do CO, por via de comunicação bidirecional entre este dois tipos de células.
Episódios de AVC isquémico, acidente vascular cerebral em que ocorre obstrução de uma artéria que provoca a falta de sangue numa região do cérebro, ou doenças neurodegenerativas, provocam stress oxidativo nas células, resultando na morte de neurónios. Consequentemente, a proteção neuronal é um processo de extrema importância no contexto deste tipo de doenças e a compreensão deste circuito molecular essencial no combate destas patologias. Contudo, atualmente a maior parte dos medicamentos que estão em estudo para combater estas doenças têm em consideração apenas a sua ação direta nos neurónios. Este estudo evidencia como a comunicação intercelular, entre astrócitos e neurónios, pode ser crucial e de como por se tratar um tipo de células (astrócitos) consegue-se salvar outro tipo de células (neurónios). Apesar de nesta fase ser pouco aplicável, esta descoberta abre caminho para a criação de potenciais tratamentos de diverso tipo de doenças cerebrais que atinge um número tão elevado da população.

Investigador Responsável: Helena Vieira de Cell Death and Disease Lab

Artigo original: Paracrine effect of carbon monoxide: astrocytes promote neuroprotection via purinergic signaling. J Cell Sci. 2016 Aug 15;129(16):3178-3188. Epub 2016 Jul 6..