Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Francisco identificaram um processo biológico que pode explicar por que a atividade física melhora o raciocínio e a memória. As descobertas sugerem que o exercício fortalece o sistema de defesa natural do cérebro, ajudando a protegê-lo de danos relacionados à idade.
À medida que as pessoas envelhecem, a barreira hematoencefálica se torna mais frágil. Essa rede densa de vasos sanguíneos normalmente protege o cérebro de substâncias nocivas que circulam na corrente sanguínea. Com o tempo, no entanto, ela pode ficar mais permeável, permitindo a entrada de compostos prejudiciais no tecido cerebral. O resultado é a inflamação, que está ligada ao declínio cognitivo e é comumente observada em doenças como o Alzheimer.
Há alguns anos, a equipe de pesquisa descobriu que camundongos que se exercitavam produziam níveis mais altos de uma enzima chamada GPLD1 em seus fígados. A GPLD1 parecia rejuvenescer o cérebro, mas havia um mistério. A enzima em si não consegue atravessar para o cérebro, deixando os cientistas incertos sobre como ela produzia seus benefícios cognitivos.
A nova pesquisa fornece uma resposta.
Os cientistas descobriram que a GPLD1 influencia outra proteína conhecida como TNAP. À medida que os camundongos envelhecem, a TNAP se acumula nas células que formam a barreira hematoencefálica. Esse acúmulo enfraquece a barreira e aumenta sua permeabilidade. Quando os camundongos se exercitam, seus fígados liberam GPLD1 na corrente sanguínea. A enzima viaja para os vasos sanguíneos ao redor do cérebro e remove a TNAP da superfície dessas células, ajudando a restaurar a integridade da barreira.
Saul Villeda, PhD, diretor associado do Instituto de Pesquisa sobre Envelhecimento Bakar da UCSF, disse que a descoberta mostra o quão relevante o corpo é para entender como o cérebro declina com a idade. Villeda é o autor sênior do artigo, publicado na revista Cell em 18 de fevereiro.
Para determinar como a GPLD1 exerce seus efeitos, a equipe se concentrou no que a enzima faz melhor. A GPLD1 corta proteínas específicas da superfície das células. Os pesquisadores procuraram por 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 possíveis alvos da GPLD1. Quando os cientistas testaram essas proteínas em laboratório, apenas uma foi cortada pela GPLD1: a TNAP.
Experimentos posteriores confirmaram a importância da TNAP. Camundongos jovens geneticamente modificados para produzir TNAP em excesso na barreira hematoencefálica apresentaram problemas de memória e cognitivos semelhantes aos observados em animais mais velhos.
Quando os pesquisadores reduziram os níveis de TNAP em camundongos de 2 anos – o equivalente a 70 anos humanos – a barreira hematoencefálica se tornou menos permeável, a inflamação diminuiu e os animais tiveram melhor desempenho em testes de memória.
Gregor Bieri, PhD, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Villeda e coautor principal do estudo, afirmou que a equipe conseguiu acessar esse mecanismo tardiamente na vida dos camundongos e ele ainda funcionou.
As descobertas sugerem que o desenvolvimento de medicamentos capazes de cortar proteínas como a TNAP poderia oferecer uma nova estratégia para restaurar a barreira hematoencefálica, mesmo depois de ela ter sido enfraquecida pelo envelhecimento.
Villeda disse que estão descobrindo uma biologia que a pesquisa sobre o Alzheimer em grande parte ignorou, o que pode abrir novas possibilidades terapêuticas além das estratégias tradicionais que se concentram quase exclusivamente no cérebro.
O estudo teve apoio parcial dos Institutos Nacionais de Saúde, da Simons Foundation, da Bakar Family Foundation, da Cure Alzheimer’s Fund, da Hillblom Foundation, da Glenn Foundation, da JSPS, da Japanese Biochemistry Postdoctoral Fellowship, da Multiple Sclerosis Foundation, da Frontiers in Medical Research, da American Federation for Aging Research, da National Science Foundation, do Bakar Aging Research Institute e de Marc e Lynne Benioff.
