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Cientistas que estudam o metabolismo energético neuronal encontraram evidências de que a perda de um importante regulador de energia chamado AMPK em células-tronco neurais ou células gliais chamadas astrócitos causa morte neuronal em roedores de laboratório. Eles também descobriram que a perda de AMPK em células-tronco neurais ou neurônios causa ataques cerebrais espontâneos nos animais.

Publicando suas descobertas no Cell Reports , a equipe de pesquisa multi-institucional – liderada pelo biólogo do câncer de Cincinnati Children’s Biplab Dasgupta, PhD – disse que a exclusão da AMPK das células cerebrais dos astrócitos levou a uma grave interrupção do metabolismo da glicose e do lactato nos neurônios. A pista veio dos primeiros estudos de espectroscopia de ressonância magnética em camundongos com deleção AMPK específicos do cérebro feitos na Universidade de Minnesota (UM).

O estudo colaborativo, que incluiu Raghu Rao, MD, e Ivan Tkac, PhD, na UM, revelou que camundongos deletados com AMPK têm níveis de lactato cerca de 40 por cento mais baixos, um resultado chave que foi verificado em astrócitos em cultura.

As descobertas de que neurônios deletados de AMPK demonstram convulsões espontâneas e são vulneráveis ​​a agentes indutores de convulsões de baixa dosagem vieram do laboratório de neurologia de Christina Gross, PhD, de Cincinnati Children’s, e parecem sugerir que o popular medicamento antidiabético metformina (que também ativa AMPK) pode atenuar as crises epilépticas. A metformina está sendo testada pré-clinicamente em roedores de laboratório, de acordo com Dasgupta, pesquisador principal do Cancer and Blood Diseases Institute.

Muito pouco se sabe sobre como os astrócitos regulam a glicólise para gerar lactato e fornecê-lo aos neurônios para apoiar seu metabolismo e funcionamento adequado. Mostramos pela primeira vez que a AMP quinase (AMPK) é a linha de fundo do mecanismo que controla a glicólise astrocítica e a produção de lactato no cérebro. E mostramos que interferir nesse processo causa poucos danos aos astrócitos, mas danifica os neurônios. “

Biplab Dasgupta, biólogo do câncer, Cincinnati Children’s

O metabolismo neuronal é fundamental para todos os aspectos de nossas vidas e funcionamento. A questão de saber se as células gliais, como os astrócitos, são necessárias para o metabolismo adequado dos neurônios e a sobrevivência, tem sido debatida no campo científico há décadas.

Os pesquisadores do presente estudo se propuseram a fazer progressos no sentido de resolver esse debate e usaram uma longa lista de procedimentos experimentais para chegar a algumas novas respostas. É importante ressaltar que os resultados obtidos em cérebros de camundongos do laboratório Dasgupta foram recapitulados nos cérebros da mosca da fruta Drosophila usando seis modelos diferentes de deleção de AMPK.

A coautora do estudo, Dra. Stefanie Schirmeier, da Universidade de Münster, na Alemanha, descobriu que a deleção de AMPK na glia da mosca causa morte neuronal e reduz a expectativa de vida das moscas mutantes. Este e outros resultados, incluindo a conservação dessas funções em astrócitos humanos, tornam possível que o metabolismo do lactato controlado pela AMPK forneça suporte de vida para os neurônios nas pessoas, de acordo com os pesquisadores.

Texto retirado de News Medical.
Imagem retirada de eurekalert.

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