O cérebro, um órgão notavelmente ávido por energia, consome de 20 a 25% da energia total do corpo. A demanda energética elevada para sustentar as atividades neuronais é atendida pelo transporte eficiente e pela distribuição apropriada das mitocôndrias, conhecidas como as usinas de força das células, dentro de cada neurônio.
Um estudo recente, divulgado na Science Signaling, apresentou a descoberta pioneira de um complexo molecular responsável pela movimentação das mitocôndrias nos neurônios e pela prevenção da morte celular. Esse complexo, encontrado exclusivamente em mamíferos avançados, abre novas frentes para o desenvolvimento de tratamentos contra doenças neurodegenerativas como o Parkinson, distúrbios neuromusculares e certos tipos de câncer.
O projeto foi conduzido sob a liderança do professor Eduardo Soriano, da Universidade de Barcelona e do Instituto de Neurociências da UB (UBneuro), juntamente com o Centro de Rede de Pesquisa Biomédica em Doenças Neurodegenerativas (CIBERNED), e a pesquisadora Anna María Aragay, do Conselho Nacional de Pesquisa Espanhol (CSIC) e do Instituto de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC).
A pesquisa contou com a colaboração de um grupo diversificado de especialistas, incluindo Ismael Izquierdo-Villalba (IBMB-CSIC), Serena Mirra e Yasmina Manso (UB-CIBERNED), bem como Adolfo López de Munain, do Hospital Universitário de Donostia, Xavier Navarro, da Universidade Autônoma de Barcelona (UAB), ambos membros do CIBERNED, e José Antonio Enríquez, do Centro Nacional de Pesquisa Cardiovascular Carlos III (CNIC).
Energia essencial para o funcionamento neuronal Nos neurônios, a presença de mitocôndrias ao longo de axônios e dendritos é crucial para fornecer a energia necessária para a neurotransmissão e demais funções celulares intensivas em energia. “A distribuição meticulosa das mitocôndrias é vital para o desempenho neuronal,” explica o professor Eduardo Soriano, um dos líderes do estudo.
A pesquisa revelou que o complexo mitocondrial Alex3/Gαq desempenha um papel chave na distribuição e movimentação das mitocôndrias ao longo dos neurônios, processo esse mediado pela interação da proteína Gq com Alex3, uma proteína mitocondrial.
“A identificação do complexo Alex3/Gαq como essencial não só para o transporte mitocondrial, mas também para a saúde neuronal, marca um avanço significativo,” afirma Aragay. A inativação desse sistema resulta em transtornos motores e morte celular, como observado em modelos experimentais.
Além disso, os pesquisadores exploraram como o complexo interage com os receptores acoplados à proteína G (GPCR), que são ativados por uma variedade de moléculas, influenciando a distribuição e função mitocondrial e, consequentemente, o crescimento e sobrevivência neuronal.
Perspectivas terapêuticas futuras A pesquisa destaca o potencial de intervenção em doenças humanas por meio do controle da função mitocondrial, utilizando receptores GPCR. Essa abordagem pode ser particularmente promissora para tratar condições caracterizadas por disfunção mitocondrial ou para terapias contra o câncer que visam a inibição do metabolismo celular.
“Esta descoberta não apenas fornece um entendimento mais profundo dos mecanismos celulares subjacentes à saúde neuronal, mas também indica caminhos promissores para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas,” conclui a equipe de pesquisa.
Referência: Izquierdo-Villalba, I., et al. (2024). Um complexo proteico específico de mamíferos Alex3/Gαq regula o tráfego mitocondrial, a complexidade dendrítica e a sobrevivência neuronal. Science Signaling. doi:10.1126/scisignal.abq1007.
