Novas provas mostram o envolvimento de células gliais na ataxia de Friedreich
A
falta de frataxina em astrócitos humanos aciona a morte de astrócitos e provoca
toxicidade neuronal
Os investigadores há muito que
sabem que - devido a uma mutação genética - os níveis da proteína frataxina
estão diminuídos na ataxia de Friedreich. Devido à natureza neurológica da
doença, os efeitos da mutação têm principalmente sido estudados em neurónios no
sistema nervoso central, e não se sabe muito sobre a contribuição doutros tipos
de células para a doença.
Num artigo, chamado "O derrube da frataxina em astrócitos
humanos desencadeia a morte celular e a libertação de fatores que causam
toxicidade neuronal", Frida Loría e Javier Díaz-Nido, no Centro de Biologia
Molecular Severo Ochoa, a Universidade Autónoma de Madrid, e o Centro para
Investigação Biomédica sobre Doenças Raras (CIBERER) - todos em Madrid, Espanha
- descrevem os resultados dos seus estudos da frataxina em culturas celulares
em astrócitos. O estudo, publicado na edição de abril 2015 da revista Elsevier Neurobiology of Disease, oferece uma
nova forma de acerca dos défices neuronais na ataxia de Friedreich.
Os astrócitos foram por
muito tempo considerados como constituindo apenas uma matriz de suporte para os
neurónios, por vezes referido como “cola cerebral”. Os cientistas sabem agora
que os astrócitos - o tipo de célula glial mais abundante no sistema nervoso
central - cumpre um grande número de tarefas no cérebro e medula espinhal. Os
astrócitos regulam o fluxo sanguíneo e o uso de energia, fornecem suporte
mecânico, e protegem os neurónios contra danos oxidativos. Mais importante, no
entanto, eles têm a capacidade de modular a atividade dos neurónios por
libertação de substâncias próprias, tais como citocinas e fatores de
crescimento. Em analogia com o termo neurotransmissão, o termo gliotransmissão
tem agora sido geralmente adaptado para descrever a sinalização modulatória
pelas células gliais.
Ao derrubar o gene que
codifica a frataxina em astrócitos humanos cultivados, a equipa conseguiu
reduzir a expressão genética e proteica em células a um nível semelhante ao que
é encontrado em pacientes: 10% para 25% dos valores normais.
A frataxina é uma proteína
encontrada na mitocôndria das células, que são produtoras de energia celular. O
estudo descobriu que além de terem uma forma anómala nos astrócitos com falta
de frataxina, as mitocôndrias produziram níveis mais elevados de superóxido -
um oxidante tóxico para os neurônios.
De acordo com esta
conclusão, os investigadores observaram que a sobrevivência celular e o número
total diminuiu no seguimento do derrube da frataxina nos astrócitos. A equipa
considera que esta conclusão está ligada ao aumento da atividade de p53, p21 e
caspase-3 ativado, um trio molecular geralmente envolvidos em apoptose (morte
celular programada).
Considerando que os
astrócitos são uma importante fonte de citocinas inflamatórias, fatores de
crescimento e outras moléculas de sinalização no cérebro, a equipa também
decidiu olhar para as substâncias segredadas pelas células para o meio da
cultura. Como se esperava, os astrócitos a que falta frataxina exibiram
secreção anómala de 55 moléculas diferentes, principalmente associados com o
crescimento celular, imunidade e inflamação. Tal perfil altamente alterado de
fatores de sinalização segregados é suscetível de ter um efeito profundo sobre
os neurónios. Para testar esta hipótese, os cientistas então cultivaram neurónios
de rato no meio recolhido de culturas deficientes de astrócitos. Os neurónios,
cultivados no ambiente molecular de astrócitos a que falta frataxina, não se
desenvolvem normalmente, mostrando um decréscimo de 50% na ramificação de
processos celulares (axónios e dendrites), bem como da densidade neuronal.
O estudo confirma que a frataxina
é crucial não apenas para os neurónios, mas também para a função normal da
astroglia. É um lembrete importante para a comunidade de investigação para
estudar outros tipos de células para além dos neurónios na ataxia de
Friedreich. Mais importante, no entanto, aponta para a necessidade de
investigar mais interações entre os neurónios e as células gliais para melhor
compreender doenças neurológicas, como a ataxia de Friedreich.
(artigo traduzido)
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