Como os vasos sanguíneos percebem o estado metabólico dos neurônios

Como os vasos sanguíneos percebem o estado metabólico dos neurônios

O cérebro é nosso órgão com maior consumo de energia e metabolismo mais ativo. É responsável por nossos pensamentos, ideias, movimentos e capacidade de aprender. Nosso cérebro é alimentado por 600 km de vasos sanguíneos que trazem nutrientes e removem resíduos. No entanto, o cérebro também é muito frágil. Os vasos sanguíneos do cérebro evoluíram para uma barreira protetora rígida – a barreira hematoencefálica – que restringe o movimento de moléculas para dentro e para fora do cérebro. É importante que o cérebro possa regular o seu ambiente. Por um lado, os patógenos ou toxinas são impedidos de entrar no cérebro e, por outro lado, as substâncias mensageiras ou nutrientes necessários podem passar através deles sem impedimentos.

A epigenética ativa o programa nutricional
Devido à sua estreita relação, é importante que o cérebro e os seus vasos comuniquem intensamente entre si. Um trabalho recente no laboratório de Asifa Akhtar em Freiburg mostrou que os vasos sanguíneos podem detectar o estado metabólico das células nervosas vizinhas.

Os pesquisadores descobriram que o regulador epigenético MOF é necessário para equipar os neurônios com as enzimas metabólicas corretas necessárias para processar ácidos graxos. “Algo tem de dizer às células nervosas que existem nutrientes e que elas devem ativar os programas necessários para processá-los”, explica Bilal Sheikh, principal autor do estudo. “O MOF vai para o DNA e ativa os programas genéticos que permitem às células processar ácidos graxos no cérebro.”

Os ácidos graxos são encontrados nos alimentos e são usados ​​para produzir energia e construir lipídios complexos necessários nas membranas celulares. Quando a atividade do MOF é defeituosa, como é o caso dos distúrbios do desenvolvimento neural, os neurônios não conseguem processar ácidos graxos. Isso leva ao seu acúmulo nos espaços entre as células cerebrais. Nos seus estudos, a equipa de Asifa Akhtar descobriu que este desequilíbrio de ácidos gordos é detectado pelos vasos sanguíneos neurais, estimulando-os a montar uma resposta ao stress, afrouxando a barreira hematoencefálica. Se o desequilíbrio metabólico persistir, a barreira hematoencefálica com vazamento pode desencadear um estado de doença.

Colapso dos vasos sanguíneos neuronais
O estudo estabelece as bases para uma melhor compreensão de como as células nervosas e os vasos sanguíneos do cérebro comunicam entre si e mostra como as mudanças no ambiente metabólico de um tipo de célula num órgão complexo podem influenciar diretamente a funcionalidade das células circundantes e, assim, influenciar a função geral do órgão. “Nosso trabalho mostra que o metabolismo adequado no cérebro é fundamental para sua saúde. Um ambiente metabólico neural defeituoso pode causar inflamação vascular, disfunção das células que formam a barreira hematoencefálica e aumento da permeabilidade. Isto é particularmente importante porque a ruptura dos vasos sanguíneos neuronais é uma marca registrada do aparecimento de doenças relacionadas à idade, como a doença de Alzheimer e a demência vascular. Uma melhor caracterização das alterações moleculares que induzem a disfunção vascular ajudará a desenvolver melhores tratamentos para estas patologias debilitantes.