Pesquisadores da UC San Francisco identificaram um mecanismo biológico que pode explicar por que o exercício aguça o pensamento e a memória. As suas descobertas sugerem que a actividade física fortalece o sistema imunitário do cérebro, ajudando a protegê-lo dos danos relacionados com a idade.
À medida que as pessoas envelhecem, a barreira hematoencefálica torna-se mais frágil. Esta rede compacta de vasos sanguíneos normalmente protege o cérebro de substâncias nocivas que circulam na corrente sanguínea. Com o tempo, ele pode vazar, permitindo que compostos nocivos entrem no tecido cerebral. O resultado é a inflamação, que está ligada ao declínio cognitivo e é comumente observada em doenças como a doença de Alzheimer.
Vários anos atrás, equipes de pesquisa descobriram que ratos que faziam exercícios produziam níveis mais elevados de uma enzima chamada GPLD1 no fígado. O GPLD1 parecia regenerar o cérebro, mas permaneceu um mistério. A enzima em si não consegue entrar no cérebro, deixando os cientistas incertos sobre como ela proporciona seus benefícios cognitivos.
Novas pesquisas fornecem uma resposta.
Como o GPLD1 reduz a inflamação cerebral
Os cientistas descobriram que o GPLD1 afeta outra proteína chamada TNAP. À medida que os ratos envelhecem, o TNAP acumula-se nas células que constituem a barreira hematoencefálica. Esse acúmulo enfraquece a barreira e aumenta o vazamento. Quando os ratos se exercitaram, seus fígados liberaram GPLD1 na corrente sanguínea. A enzima viaja para os vasos sanguíneos ao redor do cérebro e remove o TNAP da superfície dessas células, ajudando a restaurar a integridade da barreira.
“Esta descoberta mostra quão relevante é o corpo para a compreensão de como o cérebro diminui com a idade”, disse Saul Villeda, Ph.D., diretor associado do UCSF Baker Aging Research Institute.
Vileda é o autor sênior do artigo, publicado na revista célula Em 18 de fevereiro
Identificando o papel do TNAP no declínio cognitivo
Para determinar como a GPLD1 exerce os seus efeitos, a equipa concentrou-se no que a enzima faz melhor. GPLD1 cliva proteínas específicas da superfície celular. Os pesquisadores procuraram tecidos contendo proteínas que pudessem servir como alvos e suspeitaram que algumas dessas proteínas poderiam se acumular com a idade.
As células da barreira hematoencefálica se destacaram porque carregavam vários alvos potenciais do GPLD1. Quando os cientistas testaram estas proteínas em laboratório, apenas uma foi clivada pela GPLD1: TNAP.
Outras experiências confirmaram a importância do TNAP. Camundongos jovens geneticamente alterados para produzir excesso de TNAP na barreira hematoencefálica apresentam 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 humanos – a barreira hematoencefálica tornou-se menos permeável, a inflamação diminuiu e os animais tiveram melhor desempenho nos testes de memória.
“Conseguimos usar esse processo em ratos mais tarde na vida e ainda funcionou”, disse Gregor Bieri, PhD, pós-doutorado no laboratório de Villeda e coautor do estudo.
Implicações para Alzheimer e envelhecimento cerebral
As descobertas sugerem que medicamentos capazes de reduzir proteínas como o TNAP podem oferecer uma nova estratégia para restaurar a barreira hematoencefálica depois de esta ter sido enfraquecida pelo envelhecimento.
“Estamos descobrindo uma biologia que a pesquisa sobre Alzheimer tem negligenciado em grande parte”, disse Vileda. “Isso poderia abrir novas possibilidades terapêuticas além das técnicas convencionais que se concentram quase exclusivamente no cérebro”.
Autores: Outros autores da UCSF são Karishma Pratt, PhD; Yasuhiro Fuseya, MD, PhD; Turan Agayev, médico; Juliana Suchárov; Alana Horowitz, PhD; Âmbar Philp, PhD; Carla Fonseca-Valência, licenciatura; Rebecca Chu; Diversão de pedreiro; Laura Remesal, PhD; Andrew Young, PhD; e Caitlin Casaleto, Ph.D. Para todos os autores, consulte o artigo.
Financiamento: A pesquisa foi apoiada em parte pelos Institutos Nacionais de Saúde (AG081038, AG086042, AG082414, AG077770, AG067740, P30 DK063720); Fundação Simons; Fundação da Família Bakker; Fundo para Curar Alzheimer; Fundação Hillblom; Fundação Glenn; JSPS; Bolsa Japonesa de Pós-Doutorado em Bioquímica; Fundação para Esclerose Múltipla; Fronteiras na Pesquisa Médica; Federação Americana para Pesquisa do Envelhecimento; Fundação Nacional de Ciência; Instituto Baker de Pesquisa sobre Envelhecimento; Marc e Lin Benioff.
