O aumento do dano oxidativo está ligado a doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer (DA). Embora a fisiopatologia da DA tenha sido amplamente investigada, a provável relação entre a disfunção mitocondrial e a doença permanece em grande parte desconhecida. Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Koji Fukui, do Instituto de Tecnologia Shibaura do Japão, confirmou que a progressão da DA está ligada ao dano cerebral oxidativo, que prejudica a função cognitiva em camundongos transgênicos com DA de maneira dependente da idade.
Usando um modelo de rato transgênico da doença de Alzheimer, os cientistas demonstram uma ligação definitiva entre o dano oxidativo mitocondrial e a disfunção cognitiva
Título: Pesquisadores estabelecem a relação entre oxidação mitocondrial e disfunção cognitiva na doença de Alzheimer
Legenda: Uma comparação de marcadores oxidativos mitocondriais revelou que o dano oxidativo foi aumentado nos cérebros de camundongos com doença de Alzheimer.
Crédito da figura: MDPI,Biomedicamentos. Volume 10, Edição 2.
Restrições de uso: Não pode ser usado sem autorização prévia.
A cadeia mitocondrial de transporte de elétrons, necessária para a geração de energia durante os processos celulares, também produz espécies reativas de oxigênio (ROS) que atacam os tecidos e causam danos oxidativos. Este dano pode causar disfunção mitocondrial e
até mesmo levar à morte celular. Uma vez que o nosso cérebro utiliza mais oxigénio do que outros órgãos, é mais vulnerável a estes danos das ERO.
Segundo a literatura, as ERO também causam o acúmulo de β-amiloide (Aβ), que marca o início da doença de Alzheimer (DA), um distúrbio neurodegenerativo grave e irreversível. Os tratamentos para a DA não interrompem a sua progressão, sendo necessário o desenvolvimento
de novas terapêuticas.
Num estudo anterior, uma equipa de cientistas descobriu que os níveis de oxidação eram substancialmente mais elevados em ratos mais velhos com deficiência de vitamina E do que em ratos mais jovens. Além disso, a produção de ERO através da oxidação mitocondrial poderia danificar as células cerebrais, implicando uma forte
ligação entre DA e disfunção mitocondrial. Para melhorar esta compreensão, o mesmo grupo de cientistas demonstrou agora que a progressão da DA está intimamente associada ao dano cerebral oxidativo. O estudo, liderado pelo Prof. Koji Fukui, juntamente com
seus colegas Sr. Naoki Yoshida, Sr. Yugo Kato e Prof. Hirokatsu Takatsu, foi publicado recentemente em Biomedicines
. “Mostramos que a oxidação impactou negativamente as mitocôndrias, o que levou à disfunção cognitiva,
explica o Prof. Fukui, autor correspondente do estudo.
Os cientistas usaram três grupos de ratos com DA com idades entre 3, 6 e 20 meses, juntamente com controles saudáveis. Para testar suas habilidades cognitivas e de coordenação, os ratos foram examinados em dois experimentos bem conhecidos: o labirinto aquático de Morris e o teste Rota-rod.
Eles descobriram que os ratos com DA demoravam mais para completar os objetivos do labirinto, mas não diminuíam a velocidade. No teste Rota-rod, os ratos com DA de 6 e 20 meses de idade permaneceram na haste por mais tempo, enquanto os ratos de controle da mesma idade caíram mais rapidamente. O Prof. Fukui explica,
“A diferença no tempo de queda pode ser atribuída à diferença de peso entre os dois grupos, já que os ratos de controle eram mais pesados ​​que os ratos com DA.
”Esses resultados sugeriram que os camundongos com DA tinham comprometimento cognitivo, mas não tinham qualquer coordenação
Para identificar quais proteínas relacionadas à DA foram responsáveis ​​por tal comprometimento cognitivo, os autores coletaram amostras de tecidos de várias partes do cérebro de ambos os grupos de camundongos e avaliaram os níveis de marcadores oxidativos nas amostras. Primeiro, eles
descobriram que camundongos com DA apresentavam níveis mais elevados de Aβ, com aumento gradual observado com a idade. Para sua surpresa, a proteína Aβ1-42 relacionada à DA foi significativamente maior no hipocampo do que em outras partes do cérebro. No entanto, não encontraram alterações
nos níveis da proteína tau, que é outro marcador que se acumula na patologia da DA. No geral, foi confirmado que a agregação de Aβ1-42 no hipocampo causou comprometimento cognitivo em camundongos com DA.
A equipe também tinha especulações sobre o dano mitocondrial induzido por ROS estar intimamente relacionado à sobrevivência dos neurônios. Para validar a sua hipótese, eles determinaram os níveis de algumas enzimas oxidativas mitocondriais importantes, incluindo a adenililtransferase do nucleotídeo de nicotinamida.
(NMNAT)-3, que apresenta efeitos antienvelhecimento. Embora o NMNAT-3 tenha sido reduzido, os níveis de 3-NT (3-nitrotirosina), um indicador de maior oxidação, aumentaram com a idade em camundongos com DA. “Com níveis reduzidos de NMNAT-3 e níveis mais elevados de 3-NT, é evidente que a oxidação causa disfunção mitocondrial e, eventualmente, leva à disfunção cognitiva,
A equipa está optimista quanto às potenciais implicações dos seus resultados, particularmente no aumento da ingestão de compostos antioxidantes que podem ajudar o nosso corpo a mitigar as ERO. Na verdade, muitos antioxidantes naturais, como as vitaminas E e C, podem ser obtidos
de fontes dietéticas. O professor Fukui conclui supondo: "Se as mitocôndrias puderem ser protegidas das ERO, a função mitocondrial e a função cognitiva podem ser mantidas. Pesquisas futuras devem se concentrar no desenvolvimento de marcadores de diagnóstico para detectar alterações precoces no cérebro, bem como na exploração de compostos com alta atividade antioxidante nas mitocôndrias."
|Título do artigo original:
|Relação entre disfunção cognitiva e variabilidade relacionada à idade em marcadores oxidativos em mitocôndrias isoladas de cérebros de camundongos transgênicos com doença de Alzheimer
O(s) autor(es) não recebeu(m) financiamento específico para este trabalho.
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