sábado, 30 de setembro de 2023

Como são produzidas as fábricas de energia no nosso cérebro?

Nos humanos, o local onde uma sinapse ocorre pode situar-se a mais de um metro de distância do centro de informação da célula. Sim, um único neurónio pode ter mais de um metro de comprimento.

O cérebro humano representa apenas 2% da massa corporal, mas consome cerca de 20% da energia que produzimos. A capacidade de produção de energia no cérebro é essencial à criação e preservação de memórias.

As nossas células têm as suas próprias fábricas de energia, às quais damos o nome de mitocôndrias. É dentro destas mitocôndrias que os açúcares, as gorduras e as proteínas que ingerimos são transformados em energia. Este processo é particularmente importante nas principais células do cérebro, os neurónios, uma vez que a diminuição do número de mitocôndrias nestas células leva a doenças como Alzheimer e Parkinson. Assim, o nosso objetivo foi tentar descobrir quais os mecanismos que levam à produção de mais fábricas de energia nos neurónios.

As funções que associamos ao cérebro, como a memória, o processamento de emoções e o movimento, resultam essencialmente da comunicação entre os neurónios. Esta comunicação entre neurónios é designada de sinapse e é um processo que consome muita energia, ou seja, que necessita de muitas mitocôndrias.

Mas os neurónios podem ser muito compridos e, nos humanos, o local onde a sinapse ocorre pode situar-se a mais de um metro de distância do centro de informação da célula. Sim, compreendeu bem, um único neurónio pode ter mais de um metro de comprimento.

Ora, então, como é que são produzias as mitocôndrias na sinapse se estão tão longe do centro de informação? Durante muito tempo, pensou-se que as fábricas de energia eram apenas produzidas no centro de informação da célula e a partir daí transportadas para as zonas periféricas. Imagine então que Portugal continental é um neurónio, que Lisboa é o centro de informação e que as mitocôndrias são postos de combustível; seria como dizer que sempre que um carro necessitasse de mais combustível teria que ir a Lisboa para abastecer. Isto seria um processo muito pouco eficiente e onde se acabaria por gastar muito mais combustível (mais energia).

Durante o meu doutoramento, descobrimos que, tal como temos a capacidade de colocar postos de combustível em vários pontos do país, também os neurónios têm a capacidade de produzir mitocôndrias em zonas distantes do centro de informação. Para isso o centro de informação produz uns mensageiros, chamados RNA-mensageiros. Estes mensageiros são transportados até à periferia do neurónio e contêm toda a informação necessária à produção de novas fábricas de energia.



De realçar que neste projeto não estudámos nenhuma doença em particular. Preferimos dar um passo atrás e compreender primeiro como é que as fábricas de energia são produzidas em neurónios saudáveis. Só assim é possível percebermos o que está a falhar num contexto de doença, o que levará ao desenvolvimento de terapias mais eficazes no futuro.



    Carlos Caldanho Ramos
Estudante de doutoramento no Instituto de Medicina Molecular João Lobo Antunes, Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa







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