Estresse Oxidativo e Envelhecimento: Impacto na Saúde do Cérebro

Conforme as pessoas envelhecem, elas costumam notar uma queda nas habilidades de pensamento, movimento e funções sensoriais. Essa queda pode tornar tarefas do dia a dia mais difíceis e baixar a qualidade de vida. As razões para essa diminuição nas funções cerebrais com a idade ainda não estão totalmente claras. Por isso, mais pesquisa é necessária.

#O que são Espécies Reativas de Oxigênio?

Durante processos comuns no corpo, como respirar, são geradas espécies reativas de oxigênio (ERO). Essas moléculas podem ser prejudiciais quando estão em grandes quantidades. Para controlar essas moléculas potencialmente nocivas, nossas células usam várias defesas naturais, incluindo Antioxidantes, que são substâncias que podem neutralizar ERO. Alguns antioxidantes bem conhecidos incluem glutationa e vitamina E.

Porém, com o passar do tempo, os níveis de ERO costumam aumentar, levando a um estado conhecido como Estresse oxidativo. Esse estresse oxidativo está ligado a várias doenças cerebrais, como Alzheimer, Parkinson e esclerose lateral amiotrófica (ELA). Pesquisas indicam que, durante o envelhecimento, o estresse oxidativo pode atrapalhar as funções e processos de sinalização normais das células no cérebro.

#O Papel dos Microtúbulos

Microtúbulos são estruturas minúsculas dentro das células que ajudam a manter sua forma e facilitam o transporte de materiais. Eles são essenciais para o funcionamento adequado das células nervosas. Dentro das células nervosas, os microtúbulos estão organizados em feixes apertados que ajudam a célula a manter sua estrutura e transferir materiais fundamentais, como proteínas e organelas.

Nos cérebros mais velhos, os microtúbulos podem ficar desorganizados, levando a problemas na função nervosa. Essa desorganização foi observada em células nervosas de várias espécies, incluindo humanos e primatas. Pesquisas também mostraram mudanças semelhantes nos cérebros de drosófilas, sugerindo que essas alterações são uma parte natural do envelhecimento.

#O Impacto do Estresse Oxidativo nos Microtúbulos

Estudos mostraram que o estresse oxidativo pode afetar as propriedades dos microtúbulos. Em testes laboratoriais em células musculares, o aumento dos níveis de ERO alterou a estrutura dos microtúbulos. Isso abriu caminho para investigar se o estresse oxidativo poderia também causar mudanças semelhantes nas células nervosas.

Usando drosófilas, os pesquisadores estudaram os efeitos do estresse oxidativo nas células nervosas na região ocular do cérebro. Eles descobriram que a introdução de compostos que aumentaram o estresse oxidativo levou ao aparecimento de inchaços anormais nas fibras nervosas e desorganizou as estruturas dos microtúbulos. Por outro lado, aumentar as defesas antioxidantes naturais nessas células nervosas ajudou a reduzir esses problemas relacionados à idade.

#Evidências de Culturas Celulares

Para investigar melhor os efeitos do estresse oxidativo nos microtúbulos, os cientistas usaram células nervosas cultivadas obtidas de embriões de drosófilas. Ao tratar essas células com compostos conhecidos por elevar os níveis de ERO, eles puderam observar que os microtúbulos ficaram desorganizados, mostrando padrões semelhantes aos vistos em células nervosas envelhecidas.

Adicionar um antioxidante chamado Trolox às células cultivadas preveniu os danos causados pelo aumento de ERO, reforçando a ideia de que o estresse oxidativo é um fator significativo na desorganização dos microtúbulos.

#Antioxidantes e seu Papel

Os antioxidantes são essenciais para proteger as células dos efeitos nocivos das ERO. Um antioxidante específico, a glutationa, desempenha um papel crucial na manutenção da saúde celular. Os pesquisadores descobriram que reduzir os níveis de glutationa nas células nervosas levou a mais danos e acelerou os sinais de envelhecimento, incluindo desorganização dos microtúbulos e inchaços axonais.

Em experimentos, quando os genes responsáveis pela produção de glutationa foram suprimidos, as células nervosas mostraram mais sinais de envelhecimento. Isso indica que manter os níveis de antioxidantes dentro das células é vital para evitar danos durante o processo de envelhecimento.

#Aumentando as Respostas Antioxidantes

Para entender melhor como combater os efeitos negativos do envelhecimento, os pesquisadores exploraram se aumentar o sistema antioxidante poderia ajudar. Eles testaram dois métodos: superexpressar uma enzima chamada catalase, que quebra o peróxido de hidrogênio nas células, e reduzir os níveis de uma proteína chamada Keap1, que inibe outra via antioxidante.

Superexpressar a catalase não trouxe melhorias significativas; no entanto, reduzir os níveis de Keap1 teve um efeito mais positivo em preservar a estrutura dos microtúbulos e prevenir inchaços nas células nervosas envelhecidas.

#O Papel do EB1 na Dinâmica dos Microtúbulos

Entre as proteínas que ajudam a controlar o comportamento dos microtúbulos nas células nervosas está um fator conhecido como EB1. Essa proteína se liga às extremidades dos microtúbulos em crescimento e desempenha um papel crítico em sua estabilidade e organização. Pesquisadores descobriram que o estresse oxidativo reduziu a capacidade do EB1 de se ligar aos microtúbulos, levando à desorganização e mais danos.

Para testar se aumentar a atividade do EB1 poderia proteger contra o estresse oxidativo, os pesquisadores introduziram um pequeno peptídeo que potencializa a função do EB1. Essa intervenção foi eficaz; não só melhorou a organização dos microtúbulos em células cultivadas, mas também reduziu os efeitos do estresse oxidativo quando aplicada a drosófilas vivas.

#Testando em Organismos Vivos

Com base nas descobertas em culturas celulares, os cientistas realizaram experimentos em drosófilas vivas para observar os efeitos do estresse oxidativo mais de perto. Eles submeteram as drosófilas ao estresse oxidativo e examinaram suas células nervosas. Semelhante às células cultivadas, as moscas vivas mostraram desorganização dos microtúbulos e inchaços axonais, destacando a relevância contínua dessas descobertas em um organismo inteiro.

Quando o EB1 foi superexpresso nessas moscas, as mudanças induzidas pelo estresse oxidativo foram atenuadas, mostrando que aumentar os níveis de EB1 pode proteger as células nervosas dos efeitos prejudiciais das ERO.

#Conclusão: A Importância dos Antioxidantes e do EB1

A pesquisa enfatiza como o estresse oxidativo é um grande contributo para o processo de envelhecimento das células nervosas, impactando negativamente a estrutura dos microtúbulos e a função geral das células. As descobertas sugerem que manter níveis robustos de antioxidantes e aprimorar fatores relacionados aos microtúbulos, como o EB1, pode desempenhar um papel crucial na preservação da saúde das células nervosas à medida que as pessoas envelhecem.

À medida que os cientistas continuam a explorar esses mecanismos, o potencial para desenvolver novas terapias para proteger contra a diminuição relacionada à idade na função cerebral se torna mais promissor. Focando no estresse oxidativo e seu impacto na dinâmica dos microtúbulos, futuros estudos podem levar a estratégias eficazes para manter a saúde cognitiva em adultos mais velhos.