doi.org/10.7554/eLife.89376.2
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#Cerebral Num esforço de investigação global, os cientistas descobriram uma relação entre problemas de metabolismo no cérebro e uma série de doenças neuropsiquiátricas e neurodegenerativas, desde o autismo à doença de Alzheimer e muito mais.
Apesar dos seus diversos sintomas, estas condições – bem como a depressão, a epilepsia, a esquizofrenia, a deficiência intelectual e a perturbação bipolar – envolvem todas um grau de comprometimento cognitivo e muitas vezes partilham características genéticas ou metabólicas, sugerindo uma base biológica comum.
A extensa colaboração do International Brain pH Project Consortium, envolvendo 131 cientistas de 105 laboratórios em sete países, identificou alterações na acidez cerebral e nos níveis de lactato em animais como sinais-chave desta disfunção metabólica.
“Demonstramos anteriormente que tais alterações são comumente observadas em cinco modelos de ratos com esquizofrenia, transtorno bipolar e autismo”, escreve a equipe em seu artigo publicado.
“No entanto, ainda há pesquisas limitadas sobre esse fenômeno em modelos animais, deixando incerta sua generalidade em outros modelos animais de doenças”.
As suas descobertas podem levar a novas formas de diagnosticar e tratar estas doenças complexas, que afetam uma grande parte da população global.
“Esta pesquisa pode ser um trampolim para a identificação de alvos terapêuticos compartilhados em vários distúrbios neuropsiquiátricos”, diz o fisiologista molecular e celular Masayuki Matsushita, da Universidade de Ryukyus, no Japão.
As alterações no lactato podem impactar a transferência de informações nos neurônios, perturbando o equilíbrio funcional entre as redes cerebrais excitatórias e inibitórias.
Aumentos nos níveis de lactato no cérebro podem resultar em pH mais baixo, o que as evidências sugerem ser outra característica comum na maioria dos distúrbios aqui estudados.
Ao examinar amostras de cérebro inteiro de vários modelos animais, incluindo camundongos, ratos e pintinhos, alguns modificados geneticamente para imitar diferentes doenças neuropsiquiátricas e neurodegenerativas, a equipe encontrou mudanças consistentes no pH cerebral e nos níveis de lactato.
“Este é o primeiro e maior estudo sistemático que avalia o pH cerebral e os níveis de lactato em uma série de modelos animais para distúrbios neuropsiquiátricos e neurodegenerativos”, diz o primeiro autor Hideo Hagihara, cientista médico da Fujita Health University, no Japão.
Notavelmente, cerca de 30% dos 2.294 animais estudados, em 109 modelos diferentes, apresentaram alterações significativas nos níveis de pH e lactato.
Isto implica que essas perturbações são comuns em muitas condições neuropsiquiátricas.
Modelos animais que representam depressão induzida por stress, diabetes ou colite – todos os quais levam a um maior risco de depressão – exibiram um padrão consistente de diminuição do pH cerebral e aumento dos níveis de lactato.
Isto sugere que vários fatores genéticos ou ambientais que podem induzir estas diferenças, tais como a inflamação, podem influenciar o metabolismo cerebral e contribuir para o desenvolvimento de condições neuropsiquiátricas.
Diversas respostas foram observadas em modelos de autismo, com alguns exibindo um aumento no pH e uma diminuição nos níveis de lactato, enquanto outros mostraram o padrão oposto.
Isto sugere que pode haver vários subgrupos de disfunções metabólicas entre indivíduos com transtornos do espectro do autismo.
E em testes comportamentais, a equipe observou uma forte ligação entre níveis elevados de lactato e desempenho prejudicado da memória de trabalho, o que, segundo eles, mostra que disfunções metabólicas podem impactar diretamente as habilidades cognitivas em vários distúrbios neuropsiquiátricos.
A disfunção mitocondrial está ligada a vários distúrbios neuropsiquiátricos que frequentemente apresentam déficits de memória de trabalho como sintoma comum.
A disfunção mitocondrial nos neurônios pode resultar em menor consumo de lactato para produção de energia, com seu acúmulo potencialmente levando a funções prejudicadas de aprendizagem e memória.
Mas a produção de lactato também é necessária para a formação da memória, portanto a diminuição dos níveis também pode contribuir para a disfunção.
No geral, os autores afirmam que os seus resultados indicam que as alterações no pH cerebral e nos níveis de lactato, mesmo que contribuam para um benefício, podem servir como marcadores biológicos para distúrbios neuropsiquiátricos que acompanham o comprometimento cognitivo.
“Estudos futuros se concentrarão na descoberta de estratégias de tratamento que sejam eficazes em diversos modelos animais com alterações no pH cerebral”, diz Miyakawa.
“Isso poderia contribuir significativamente para o desenvolvimento de tratamentos personalizados para subgrupos de pacientes caracterizados por alterações específicas no metabolismo energético cerebral”.
Publicado em 10/04/2024 12h23
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