Glutamato e Alzheimer

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Glutamato e Alzheimer

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O glutamato,  é um aminoácido, produto da metabolização da proteína, tem um papel importante na nutrição cerebral e sua deficiência pode explicar mecanismos na esquizofrenia, epilepsia e Alzheimer.

O cérebro esta perfeitamente acomodado dentro da caixa craniana  e por esse motivo não pode aumentar de tamanho. Ele não armazena energia como o restante do corpo.  Como será, então, que ele se alimenta? Historicamente, a ciência tenta desdobrar os complexos mecanismos que envolvem sua nutrição e sua possível relação com a doença de Alzheimer e a esquizofrenia, entre outras enfermidades.

Sabemos que o cérebro não pode se alimentar de gordura. A barreira sangue-cérebro o protege de organismos nocivos e das toxinas que circulam no sangue. E ainda que o órgão se aproveite da glicose, seu principal combustível, ele não consegue armazená-la.

Mas será mesmo que um órgão tão importante recorre a apenas um nutriente e não pode armazenar nenhum outro? A resposta mais recente da ciência é não, embora ainda exista muito a ser explicado.

Cientistas desconfiam que o glutamato, um aminoácido que é produto da metabolização de proteínas encontradas em queijos, carnes e leguminosas, pode ter um papel importante na nutrição cerebral.

O glutamato é um aminoácido com funções muito diferentes no organismo: no pâncreas, ele modula a atividade das células responsáveis ​​pela produção de insulina; no cérebro é o principal neurotransmissor excitatório (substância responsável por passar o impulso nervoso de um neurônio a outro, já que eles não se tocam).

Diante desse cenário, pesquisadores da Universidade de Genebra (UNIGE) decidiram fazer um teste para averiguar se o glutamato teria, de fato, uma função nutritiva.  Os resultados foram publicados na última edição da Cell Reports.

Para fazer isso, eles analisaram o papel de uma enzima que quebra o glutamato no cérebro e o deixa de uma forma em que ele possa ser aproveitado. Às vezes, no entanto, essa enzima fica alterada quando codificada pelo gene Glud1 e causa o hiperinsulinismo, síndrome grave que afeta ao mesmo tempo o pâncreas, o fígado e o cérebro. Seus portadores sofrem de deficiência intelectual e têm um alto risco de epilepsia.

No teste, feito com camundongos, os pesquisadores inibiram a atividade do gene Glud1 no cérebro desses animais. Esse gene regula a produção da enzima glutamado desidrogenase.

Desprovido da energia fornecida pelo glutamato cerebral, o cérebro envia sinais para o fígado para requisitar uma compensação de glicose, à custa do resto do corpo. É por isso que os ratinhos também apresentaram um déficit de crescimento e atrofia muscular.

“Se uma parte desta energia desaparece, o resto do corpo sofre. O fígado deve então fazer mais glicose e pode tirar proteína dos músculos, o que resulta em perda de massa. Sabendo-se que o cérebro usa glutamato como uma fonte de energia permite-nos refletir sobre outras maneiras de superar um déficit potencial. “

Os especialistas também suspeitam de uma correlação entre o gene Glud1 e algumas doenças, particularmente epilepsia e esquizofrenia. Para testar a hipótese, eles estão introduzindo em ratos a mesma mutação Glud1 detectada em pacientes de epilepsia. Ao mesmo tempo, outro grupo está trabalhando com grupos de pessoas com esquizofrenia para avaliar a forma como o cérebro utiliza o glutamato.

O glutamato é um neurotransmissores excitatório do sistema nervoso, o mais comum em mamíferos. É armazenado em vesículas nas sinapses. O impulso nervoso causa a libertação de glutamato no neurônio pré-sináptico; na célula pós-sináptica, existem receptores (como os receptores NMDA) que ligam o glutamato e se ativam. Pensa-se que o glutamato esteja envolvido em funções cognitivas no cérebro, como a aprendizagem e a memória. O glutamato é um neurotransmissor que, quando presente em excesso, pode causar reacções de excitoxicidade, que tem como consequência lesões de tecidos e neurónios. No caso dos pacientes de Alzheimer, os transportadores (responsáveis pela “limpeza” do glutamato da fenda sináptica) não funcionam de forma correcta, causando um acumulamento do glutamato. Este vai se ligar aos receptores do neurónio pós sináptico continuamente, sendo o neurónio sucessivamente estimulado. Estes incessantes estímulos causam a entrada excessiva de iões cálcio que, em último caso, pode causar a apoptose(morte celular).

As membranas de neurônios e de neuróglias possuem transportadores de glutamato que retiram rapidamente este aminoácido do espaço extracelular. Em situações de patologia cerebral (danos ou doenças), os transportadores podem funcionar de forma reversa e causar a acumulação de glutamato no espaço extracelular. Esta reversão provoca a entrada de íons cálcio (Ca2+) nas células, através de receptores NMDA, levando a danos neuronais e eventualmente morte celular (apoptose). Este processo é conhecido como excitotoxidade. A apoptose é causada por fatores como danos em mitocôndrias devido ao excesso de Ca2+ e promoção de fatores de transcrição de genes pró-apoptóticos (ou repressão de fatores de transcrição de genes anti-apoptóticos) mediada pelo glutamato e pelo Ca2+.

O glutamato é precursor na síntese de GABA em neurônios produtores de GABA.