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