Uma estrutura microscópica escondida no interior dos neurônios pode representar um novo alvo para futuros tratamentos contra a doença de Alzheimer.

Pesquisadores descobriram que esse "esqueleto" celular atua como um "guardião" dos neurônios, regulando a entrada de nutrientes e proteínas nas células cerebrais. Quando essa estrutura é danificada, os neurônios passam a absorver mais rapidamente proteínas tóxicas ligadas ao Alzheimer, favorecendo processos associados à neurodegeneração.

A pesquisa foi conduzida por cientistas da Penn State, nos Estados Unidos, e publicada na revista científica Science Advances. Segundo os autores, preservar essa estrutura poderá abrir caminho para estratégias capazes de retardar alterações celulares que antecedem os sintomas da doença.

Como estrutura controla o que entra nas células cerebrais

O estudo investigou uma rede localizada logo abaixo da membrana dos neurônios, conhecida como esqueleto periódico associado à membrana (MPS, na sigla em inglês).

Até então, acreditava-se que essa estrutura servia principalmente para manter o formato das células cerebrais. No novo estudo, porém, os pesquisadores demonstraram que ela exerce uma função muito mais ampla, controlando praticamente todas as principais formas de endocitose — processo pelo qual os neurônios absorvem nutrientes, moléculas de sinalização e outras substâncias presentes ao seu redor.

Esse mecanismo é essencial para o funcionamento normal do cérebro e participa de processos ligados ao aprendizado, à memória e à manutenção das células nervosas.

Segundo os autores, o MPS funciona como uma barreira física que regula quando e onde esse material pode entrar na célula.

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O que acontece quando esse 'guardião' enfraquece?

Para observar o comportamento dessa estrutura, a equipe utilizou microscopia de super-resolução, capaz de visualizar componentes milhares de vezes menores que a espessura de um fio de cabelo. Os cientistas analisaram neurônios cultivados em laboratório e acompanharam a entrada de diferentes moléculas enquanto preservavam ou alteravam o MPS.

Quando a estrutura permanecia intacta, a absorção de substâncias ocorria de forma controlada. Já após sua desestabilização, os neurônios passaram a absorver material em velocidade muito maior.

Os pesquisadores também identificaram um mecanismo de retroalimentação: quanto maior a endocitose, maior o enfraquecimento do próprio MPS, criando um ciclo que favorece a entrada contínua de novas moléculas e compromete progressivamente o funcionamento dos neurônios.

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Enfraquecimento facilita acúmulo de proteínas ligadas ao Alzheimer

Para investigar a relação com doenças neurodegenerativas, a equipe desenvolveu um modelo celular que reproduz características iniciais da doença de Alzheimer. Os neurônios foram induzidos a produzir níveis elevados da proteína precursora amiloide (APP), cuja degradação origina o peptídeo beta-amiloide 42 (Aβ42), um dos principais componentes das placas características da doença.

Os experimentos mostraram que células com o MPS comprometido absorviam APP mais rapidamente e acumulavam maiores quantidades de Aβ42. Além disso, esses neurônios apresentaram mais sinais de estresse celular e morte.

Segundo os autores, os resultados indicam que o enfraquecimento dessa estrutura pode acelerar processos envolvidos no desenvolvimento do Alzheimer.

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Descoberta pode orientar futuras terapias

Os pesquisadores acreditam que preservar ou estabilizar o MPS pode reduzir a entrada de proteínas associadas à doença e retardar alterações celulares que ocorrem antes mesmo do aparecimento dos sintomas.

Como essa estrutura tende a se deteriorar durante o envelhecimento e em doenças neurodegenerativas, ela passa a ser considerada um potencial alvo para novas abordagens terapêuticas.

Apesar disso, os autores ressaltam, porém, que os resultados foram obtidos em neurônios cultivados em laboratório. Novos estudos ainda serão necessários para verificar se estratégias capazes de proteger o MPS poderão ser aplicadas no tratamento ou na prevenção da doença de Alzheimer em seres humanos.