Cientistas descobrem novo grupo de neurônios que regula apetite
RIO – Uma descoberta feita por acaso por cientistas da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, pode se tornar uma poderosa arma na luta contra a epidemia mundial de obesidade. Enquanto estudavam o sistema de aprendizado e memória do cérebro, os pesquisadores encontraram uma nova população de neurônios em uma região específica do órgão que parece controlar o apetite de camundongos a partir da ação de uma enzima envolvida em diversas funções corporais, incluindo o uso da insulina e a química de açúcares.
– Quando este tipo de célula cerebral que descobrimos dispara e envia sinais, nossos camundongos de laboratório param de comer logo depois – conta Richard Huganir, diretor do Departamento de Neurociência da universidade americana e líder da equipe responsável pela descoberta, relatada em artigo publicado ontem na revista “Science”. – Os sinais parecem dizer aos camundongos que já comeram o bastante.
Segundo Huganir, o achado foi possível graças aos estudos que ele e sua equipe fazem das proteínas que fortalecem ou enfraquecem a comunicação, ou sinapses, entre os neurônios. Em busca de detalhes sobre esse processo, Huganir e o estudante de graduação na universidade americana Olof Lagerlöf se focaram em uma enzima conhecida como OGT, cujo trabalho é adicionar uma molécula chamada N-acetilglicosamina(GlcNAc), um derivado da glicose, a proteínas para alterar seu comportamento, ação originalmente descrita em 1984 por Gerald Hart, diretor do Departamento de Bioquímica da Escola de Medicina da Johns Hopkins.
Para saber mais sobre o papel da enzima no cérebro, Lagerlöf “apagou” o gene que codifica sua produção em neurônios do hipocampo e do córtex cerebral, regiões associadas à formação de memórias, de camundongos adultos. Mas antes mesmo de observar o impacto da experiência no funcionamento do órgão, o pesquisador observou que os animais dobraram de peso em apenas três semanas, acumulando gordura, e não massa muscular.
Então, os cientistas passaram a monitorar os padrões de alimentação dos roedores, verificando que os que não tinham o gene da enzima comiam o mesmo número de refeições – em média, 18 por dia – que os camundongos normais, mas permaneciam se alimentando por mais tempo e ingeriam mais calorias a cada refeição. Mas, quando tiveram sua dieta restringida aos padrões normais de laboratório, esses animais pararam de ganhar peso, sugerindo que a ausência da OGT interferia na sua capacidade de saber quando já estavam satisfeitos.
– Os animais não entendiam que já tinham comido o bastante, então continuavam a se alimentar – conta Lagerlöf.
Como não se conhece qualquer relação do hipocampo e do córtex com a regulação direta do comportamento alimentar em roedores ou outros mamíferos, porém, os cientistas procuraram por alterações que o desaparecimento do gene da enzima poderia ter provocado em outras áreas do cérebro, especialmente no hipotálamo, região do órgão que se sabe estar ligada ao controle do metabolismo corporal, entre outras funções. Lá, eles viram que a falta da OGT estava afetando o funcionamento de um pequeno subgrupo de neurônios no chamado núcleo paraventricular do hipotálamo.
Segundo Lagerlöf, já se sabia que as células desta área do hipotálamo enviam e recebem sinais relacionados ao apetite e consumo de alimentos, mas quando ele buscou mudanças nessa atividade devido à ausência da OGT, não encontrou alterações que pudessem justificar o ganho de peso. Intrigados, os pesquisadores partiram para medir a atividade química e biológica dos neurônios sem a enzima e, ao estimarem o número de sinapses direcionadas a eles, observaram que ela era três vezes menor do que nas células cerebrais normais.
– Este resultado indicou que, nestas células, a OGT ajuda a manter as sinapses – diz Huganir. – Mas o número de sinapses nelas era tão baixo que provavelmente não estavam recebendo sinais suficientes para dispararem, o que, por sua vez, sugeriu que estes neurônios eram responsáveis por enviar a mensagem para parar de comer.
Para verificar esta hipótese, os pesquisadores manipularam geneticamente os neurônios do núcleo paraventricular do hipotálamo com a ajuda de um vírus para eles poderem ser ativados com o uso de uma luz especial, numa técnica conhecida como optogenética. Nessa experiência, eles viram que quando estimuladas com a luz, essas células cerebrais dispararam, enviando sinais para outras partes do cérebro, o que levou os camundongos a reduzirem em cerca de 25% a quantidade de comida ingerida diariamente.
Por fim, como a glicose é necessária para se produzir a N-acetilglicosamina, eles imaginaram se os níveis do açúcar no organismo, que se elevam após as refeições, também poderia influenciar na atividade da OGT. E, de fato, eles observaram que se adicionassem glicose a neurônios cultivados em placas de Petri no laboratório, a quantidade de proteínas que tiveram o composto acrescentado a elas aumentou na mesma proporção do quanto de glicose tinham posto nas placas. Voltando aos camundongos, os cientistas confirmaram que nos animais que foram mantidos em jejum por um longo tempo, também havia poucas proteínas que tinham recebido a N-acetilglicosamina.
– Existem ainda muitas coisas neste sistema que não sabemos – reconhece Lagerlöf. – Mas achamos que a glicose age em parceria com a OGT nestas células para controlar o “tamanho da porção” que os camundongos se servem. Acreditamos ter encontrado uma nova via de recepção de informação que afeta diretamente a atividade cerebral e o comportamento alimentar e, se nossos achados se confirmarem em outros animais, inclusive pessoas, eles podem adiantar a busca por drogas ou outras maneiras de controlar o apetite.
