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INIBINDO A FOME ATRAVÉS DE CÉLULAS GLIAIS!

INIBINDO A FOME ATRAVÉS DE CÉLULAS GLIAIS!

Edição Vol. 4, N. 1, 01 de Novembro de 2016

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2016.11.01.004

Neurocientistas do MIT descobriram que as células cerebrais chamadas células gliais, aquelas células que são ditas servirem de suporte e não ter função na propagação dos sinais no cérebro, desempenham um papel crítico no controle do apetite e do comportamento alimentar. Em um estudo com camundongos, os pesquisadores descobriram que a ativação dessas células estimula aos animais a comerem demais, e que quando as células são suprimidas, o apetite também é suprimido. Pelo jeito, muita informação que rola por aí em livros antigos e nas aulas de biologia celular, histologia e, por vezes, fisiologia, devem ser atualizadas! Uma boa maneira de se aprender é, por aqui, no Nanocell News, feito por cientistas!

Em um estudo publicado por pesquisadores do MIT, liderados pelo professor de neurociências Guoping Feng e pelo professor Weiping Han, chefe do Laboratório de Medicina Metabólica no Consórcio Bioimaging de Cingapura em Cingapura, foi descrito que eles identificaram dois grupos-chave de neurônios dentro do hipotálamo que ajudam a regular o apetite (1) (Figura 1).

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Figura 1: Esquema do hipotálamo médio-basal na regulação do apetite. ARC, núcleo arqueado; VMN, núcleo hipotalâmico ventromedial. Os hormônios secretados na proporção da massa gorda corporal, insulina e leptina atuam no ARC para estimular os neurônios POMC e inibir os neurónios NPY/AgRP. Ambos os neurônios POMC e BDNF podem inibir a ingestão de alimentos, enquanto que os neurônios NPY/AgRP aumentam a ingestão. Novas evidências de Xu et al. sugerem que os neurônios POMC reduzem a ingestão de alimentos por meio da ativação de neurônios BDNF no VMN.

Os resultados poderiam oferecer aos cientistas um novo alvo para o desenvolvimento de medicamentos contra a obesidade e outros distúrbios relacionados ao apetite. O estudo é também mais um, nos últimos anos, que implicam células gliais em importantes funções cerebrais. Até cerca o início do século XXI, meio da década dos anos 2000, as células gliais eram acreditadas em desempenhar um papel mais de apoio para os neurônios.

Nos últimos anos, atividades anormais da célula glial têm sido fortemente implicadas em distúrbios neurodegenerativos. Há cada vez mais evidências para apontar para a importância das células gliais na modulação da função neuronal e na mediação de distúrbios cerebrais. 

ATIVANDO O APETITE

Sabe-se há muito tempo que o hipotálamo, uma estrutura de tamanho da amêndoa localizada no fundo do cérebro, controla o apetite, bem como o gasto energético, a temperatura corporal e os ritmos circadianos, incluindo os ciclos do sono. Ao realizar estudos com as células da glia em outras partes do cérebro, Chen notou que o hipotálamo também parecia ter muita atividade da célula glial (1).

Mas, o que estariam fazendo as células gliais no hipotálamo, uma vez que as células gliais foram demonstradas em ter uma influência sobre a regulação da função neuronal em outras áreas do cérebro?

Dentro do hipotálamo, os cientistas identificaram dois grupos-chaves de neurônios que regulam o apetite, conhecidos como neurônios AgRP e neurônios POMC. Os neurônios AgRP estimulam a alimentação, enquanto que os neurônios POMC suprimem o apetite (1).

A proteína Agouti-relacionada (AgRP), também chamada peptídeos relacionado com agouti, é um neuropeptídeo produzido no cérebro pelo neurônio AgRP/NPY. É sintetizado apenas nos corpos celulares contendo neuropeptídeos Y (NPY) localizados na parte ventromedial do núcleo arqueado no hipotálamo. AgRP é co-expressa com NPY e age para aumentar o apetite e diminuir o metabolismo e o gasto energético, levando ao ganho de peso.

Já o pro-opiomelanocortina (POMC) é um peptídeo precursor para vários outros peptídeos com funções hormonais. Cada um destes peptídeos é empacotado em grandes vesículas de núcleo denso (vesículas sinápticas que contêm peptídeos) que são secretadas das células por exocitose em resposta à estimulação apropriada. Os peptídeos derivados da POMC são:

  • A ?-MSH (hormônio estimulante de melanócitos) produzida por neurônios no núcleo arqueado tem papéis importantes na regulação do apetite e do comportamento sexual, enquanto ?-MSH secretada pelo lobo intermediário da pituitária regula a produção de melanina.
  • ACTH (hormônio adrenocorticotrópico) é um hormônio peptídico que regula a secreção de glicocorticóides do córtex adrenal.
  • A ?-endorfina e a [Met]encefalina são peptídeos opióides endógenos com ações generalizadas no cérebro.

Até recentemente, tem sido difícil estudar o papel das células gliais no controle do apetite ou qualquer outra função cerebral, porque os cientistas não desenvolveram muitas técnicas para silenciar ou estimular essas células, como têm para os neurônios. Células gliais, que compõem cerca de metade das células no cérebro, têm muitos papéis de apoio, incluindo almofadar os neurônios e ajudá-los a formar conexões entre si (1). Porém… o Instituto Nanocell está desenvolvendo camundongos transgênicos que apresentam vias neuronais e gliais coloridas, cada uma com uma cor diferente. E assim, será possível especificar vias funcionais e que se cruzam tanto para neurônios quanto para células gliais. Uma pesquisa de ponta feita pelo Instituto Nanocell. Pesquisadores que se interessarem basta entrar em contato@institutonanoccell.org.br  

No estudo do MIT, a equipe de pesquisa usou uma nova técnica desenvolvida na Universidade da Carolina do Norte para estudar um tipo de célula glial conhecida como astrócito. Usando esta estratégia, os pesquisadores podem criar células específicas para produzir um receptor de superfície que se liga a um composto químico conhecido como CNO, um derivado da clozapina. Então, quando CNO é dado, ele ativa as células da glia (1).

A equipe do MIT descobriu que ligando a atividade dos astrócitos com apenas uma única dose de CNO resultou em um efeito significativo no comportamento alimentar.

Quando é dado o composto que especificamente ativa os receptores, é percebido um aumento robusto na alimentação. Os camundongos não são conhecidos em comer muito durante o dia, mas quando se é dado drogas a estes animais que expressam um receptor em particular, no caso o CNO, eles comem exageradamente (1).

Os pesquisadores também descobriram que em curto prazo (três dias), os camundongos não ganham peso extra, mesmo que estivessem comendo mais.

Isso aumenta a possibilidade de que as células gliais também possam estar modulando neurônios que controlam os gastos de energia, de forma a compensar o aumento da ingestão de alimentos. Elas podem ter múltiplos parceiros neuronais e modularem várias funções de homeostase de energia ao mesmo tempo.

Quando os pesquisadores silenciaram a atividade nos astrócitos, eles descobriram que os camundongos comiam menos do que o normal.

Este estudo é parte de uma “mudança de paradigma” em direção à ideia de que as células gliais têm um papel menos passivo do que se acreditava anteriormente.

Nós tendemos a pensar em células gliais como fornecendo uma rede de apoio para os processos neuronais e que a sua ativação também é importante em certas formas de trauma cerebral ou inflamação. Este estudo adiciona à evidência emergente que as células gliais também podem exercer efeitos específicos para controlar a função das células nervosas em fisiologia normal.

Source: Anne Trafton, MIT News

Referências

1.Chen N, Sugihara H, Kim J, Fu Z, Barak B, Sur M, et al. Direct modulation of GFAP-expressing glia in the arcuate nucleus bi-directionally regulates feeding. eLife. 2016;5.

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