Biomarcadores e cérebro

Há evidências crescentes de que a disfunção metabólica desempenha um papel importante em muitas doenças mentais e transtornos do neurodesenvolvimento. Pesquisadores estão identificando biomarcadores — moléculas mensuráveis no sangue, urina ou tecidos — que estão associados a essas condições. Esses marcadores podem estar relacionados à função mitocondrial, estresse oxidativo, inflamação, síntese de neurotransmissores e metabolismo de nutrientes.

1. Metabolismo Mitocondrial e de Energia

A disfunção no metabolismo energético está ligada a:

  • Transtorno do espectro autista (TEA)

  • Esquizofrenia

  • Transtorno bipolar

  • Depressão maior

Principais Biomarcadores:

  • Lactato (elevado na disfunção mitocondrial)

  • Piruvato (elevado ou relação anormal com o lactato)

  • Carnitina (níveis baixos sugerem problemas no transporte mitocondrial)

  • Coenzima Q10 (níveis baixos afetam a produção de ATP)

  • Perfis de acilcarnitinas (alterações sugerem distúrbios na oxidação de ácidos graxos)

2. Marcadores de Estresse Oxidativo

O dano oxidativo é comum em condições psiquiátricas e de neurodesenvolvimento.

Marcadores:

  • Glutationa (GSH) – Baixa no TEA, esquizofrenia, bipolaridade e depressão

  • Malondialdeído (MDA) – Elevado; marcador de peroxidação lipídica

  • Superóxido dismutase (SOD), catalase, glutationa peroxidase – Frequentemente desequilibrados

  • 8-OHdG (8-hidroxidesoxiguanosina) – Marcador de dano oxidativo ao DNA

3. Citocinas Inflamatórias e Marcadores Imunes

A inflamação crônica de baixo grau é característica comum em muitas doenças cerebrais.

Marcadores:

  • IL-6, IL-1β, TNF-α – Frequentemente elevados em TEA, depressão e esquizofrenia

  • PCR (proteína C-reativa) – Marcador geral de inflamação; elevado em depressão e bipolaridade

  • Marcadores de ativação microglial – Elevados em exames de imagem no TEA e esquizofrenia

4. Metabolismo de Neurotransmissores

Alterações na síntese e degradação dos neurotransmissores afetam diretamente o humor e o comportamento.

Marcadores:

  • Ácido homovanílico (HVA) – Metabólito da dopamina (baixo ou alto na esquizofrenia, TEA)

  • 5-HIAA (ácido 5-hidroxiindolacético) – Metabólito da serotonina (baixo na depressão, TEA)

  • Metabólitos da via do quinurenina – Alterações do triptofano associadas à depressão e TEA

  • Relação fenilalanina:tirosina – Afeta a síntese de catecolaminas

5. Vitaminas e Nutrientes

Deficiências e desequilíbrios podem afetar o desenvolvimento neurológico e a saúde mental.

Principais marcadores:

  • Vitamina B12 e ácido metilmalônico (MMA) – Deficiência de B12 afeta cognição

  • Folato e homocisteína – Via de metilação; homocisteína elevada = neurotoxicidade

  • Vitamina D – Níveis baixos comuns no TEA, esquizofrenia e depressão

  • Zinco, magnésio, ferro – Frequentemente baixos no TDAH, TEA e depressão

6. Eixo Intestino-Cérebro e Metabólitos

A saúde intestinal desempenha papel importante no neurodesenvolvimento e na doença mental.

Marcadores:

  • Ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs) – Butirato, acetato (produzidos pela microbiota)

  • p-Cresol – Elevado em algumas crianças com autismo

  • D-lactato – Marcador de disbiose intestinal

Transtornos e Principais Biomarcadores Associados

  • Autismo (TEA): GSH baixo, MDA alto, B12/folato baixos, acilcarnitinas alteradas, via do quinurenina alterada, p-cresol elevado

  • Esquizofrenia: GSH baixo, lactato alto, metabólitos da dopamina alterados, citocinas elevadas

  • Depressão: PCR e IL-6 altos, B12/folato baixos, triptofano/quinurenina alterados, estresse oxidativo

  • Transtorno bipolar: CoQ10 baixo, marcadores mitocondriais alterados, estresse oxidativo alto, citocinas elevadas

  • TDAH: Ferro, zinco, magnésio baixos, precursores da dopamina alterados, perfis lipídicos alterados

Dra. Andreia Torres é Nutricionista, especialista em nutrição clínica, esportiva e funcional, com mestrado em nutrição humana, doutorado em psicologia clínica e cultura/ensino na saúde, pós-doutorado em saúde coletiva. Também possui formações no Brasil e nos Estados Unidos em práticas integrativas em saúde. Para contratar envie uma mensagem: http://andreiatorres.com/consultoria/
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Traumatismo craniano aumenta risco de doenças neurodegenerativas

A imagem abaixo ilustra os processos celulares envolvidos após um traumatismo cranioencefálico (TBI, do inglês "traumatic brain injury"), com foco na ativação da microglia e nas respostas inflamatórias.

O traumatismo cranioencefálico (TBI) leva à disfunção da barreira hematoencefálica (BBB) e à entrada de endotoxinas no sistema nervoso. Isso causa inflamação e estresse oxidativo.

A microglia é uma das células mais importantes do sistema nervoso central — e um dos maiores alvos de estudo em neuroinflamação, lesão cerebral (como TBI) e doenças neurodegenerativas. Pense nela como os “guardas de segurança” do sistema nervoso central.

Ela é responsável por:

  • Detectar perigos (como infecções, lesões ou proteínas tóxicas),

  • Remover células mortas e detritos (função fagocítica),

  • Liberar substâncias inflamatórias ou protetoras, dependendo da situação.

Quando há traumatismo craniano, as mitocôndrias sofrem dano e liberam proteínas pró-apoptóticas (que geram morte de células do cérebro). A proteína HMGB1 é liberada do núcleo e vai para o exterior da célula.

A HMGB1 (High Mobility Group Box 1) é uma proteína multifuncional com papel importante tanto dentro quanto fora das células, especialmente em contextos de inflamação, lesões e doenças neurodegenerativas. Dentro da célula, a HMGB1 atua como uma proteína estrutural do DNA. Ela ajuda na organização da cromatina e na regulação da transcrição gênica (ou seja, influencia como os genes são lidos e expressos).

Quando a célula sofre dano, estresse ou morte, a HMGB1 pode ser liberada no ambiente extracelular. Nessa forma, ela age como uma alarmina — um sinal de alerta para o sistema imunológico. Ela ativa células imunes (como a microglia no cérebro) e desencadeia respostas inflamatórias.

A HMGB1 faz isso, ligando-se a receptores como TLR4 e RAGE na superfície de células imunes. Isso ativa vias inflamatórias, incluindo o fator NF-κB, aumentando a produção de citocinas inflamatórias.

TLR4 (Toll-Like Receptor 4) é um receptor do sistema imunológico inato.
Ele fica na membrana de células imunes (como microglia no cérebro) e atua como um sensor de perigo.

  • Seu papel é detectar ameaças — como bactérias (LPS), vírus ou moléculas liberadas por células danificadas, como a HMGB1.

  • Quando o TLR4 reconhece algo “anormal”, ele ativa uma cascata inflamatória poderosa.

Quando HMGB1 é liberada (por exemplo, após lesão cerebral), ela se liga ao TLR4 na microglia ou outras células. Isso gera:

  1. Ativação da via de sinalização do TLR4, envolvendo adaptadores como MyD88 e TRIF.

  2. Ativação do fator de transcrição NF-κB, que entra no núcleo da célula.

  3. Produção de citocinas inflamatórias como TNF-α, IL-1β e IL-6.

  4. Amplificação da inflamação, que pode causar mais lesão celular e manter o ciclo inflamatório.

O ciclo vicioso (neuroinflamação crônica)

O TBI causa a liberação de HMGB1 → ativa TLR4 → inflamação → mais dano celular → mais HMGB1 liberada...

Isso é um ciclo inflamatório autoalimentado que pode persistir e contribuir para degeneração progressiva do cérebro. Por isso, este processo é estudado como alvo terapêutico não só no traumatismo craniano, mas também no Alzheimer, esclerose múltipla, e outras condições neurodegenerativas.

Pesquisadores estão desenvolvendo inibidores de HMGB1 ou TLR4 como potenciais terapias para TBI, Alzheimer, Parkinson, etc. Exemplos: BoxA (inibidor de HMGB1), TAK-242 (bloqueador de TLR4).

As sirtuínas (ou SIRTs) são uma família de proteínas que têm ganhado muito destaque na pesquisa biomédica — especialmente em doenças relacionadas ao cérebro, inflamação, metabolismo e envelhecimento. Elas são vistas como reguladoras mestres da saúde celular, e têm papel central em proteger o cérebro após lesões como o TBI.

O que são as sirtuínas?

São enzimas dependentes de NAD+ (ou seja, só funcionam na presença dessa molécula) que desacetilam outras proteínas. Essa modificação regula a expressão de genes, resposta ao estresse, metabolismo energético, e muito mais. As principais sirtuínas envolvidas no cérebro são SIRT1, SIRT2, SIRT3 e SIRT6.

SIRT1 – A mais estudada:

  • Reduz inflamação → inibe o fator NF-κB.

  • Protege os neurônios → ativa genes de sobrevivência celular.

  • Melhora função mitocondrial → estimula PGC-1α (um regulador da biogênese mitocondrial).

  • Inibe apoptose → ou seja, evita a morte celular.

No TBI: SIRT1 reduz o dano neuronal e melhora a recuperação funcional.

SIRT2

  • Regula o ciclo celular e inflamação.

  • Pode ter efeitos protetores ou prejudiciais, dependendo do contexto.

  • Está associada a neurodegeneração em Parkinson, por exemplo.

SIRT3 – Guardiã mitocondrial:

  • Atua diretamente nas mitocôndrias.

  • Reduz estresse oxidativo ao ativar enzimas como SOD2 (superóxido dismutase 2).

  • Melhora a eficiência energética celular.

No TBI: ajuda a preservar a função mitocondrial e reduzir a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS).

SIRT6

  • Atua na reparação do DNA e no controle de inflamação crônica.

  • Pode proteger contra o envelhecimento cerebral precoce.

As sirtuínas (SIRT1–SIRT7) dependem de NAD⁺ para funcionar — e sua atividade pode ser influenciada por:

  • Nutrientes

  • Fitoquímicos (compostos bioativos de plantas)

  • Estilo de vida (como jejum, exercício)

Modular as sirtuínas (por exemplo, com ativadores como o resveratrol) pode:

  • Reduzir a inflamação e o estresse oxidativo,

  • Proteger as mitocôndrias,

  • Prevenir a morte neuronal,

  • Ajudar na recuperação após TBI e prevenir doenças neurodegenerativas como Alzheimer, Parkinson e ELA.

Dra. Andreia Torres é Nutricionista, especialista em nutrição clínica, esportiva e funcional, com mestrado em nutrição humana, doutorado em psicologia clínica e cultura/ensino na saúde, pós-doutorado em saúde coletiva. Também possui formações no Brasil e nos Estados Unidos em práticas integrativas em saúde. Para contratar envie uma mensagem: http://andreiatorres.com/consultoria/
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Estresse e doenças neurodegenerativas

A imagem do artigo "Crosstalk between Oxidative Stress and Inflammation Caused by Noise and Air Pollution—Implications for Neurodegenerative Diseases" mostra como o estresse causado por ruídos ambientais (ocupacionais, rodoviários, ferroviários, aeronáuticos) pode levar a processos de neuroinflamação, estresse oxidativo e neurodegeneração.

Ruídos altos (da rua, de aeronaves, no trabalho ou mesmo atividades de lazer podem gerar estresse por duas vias:

  • Via direta (alta intensidade sonora) → pode causar:

    • Perda auditiva

    • Distúrbios do sono

  • Via indireta (baixa intensidade sonora) → causa:

    • Irritação

    • Dificuldades de comunicação

    • Distúrbios do sono

    • Impacto cognitivo

Corpo e cérebro estão interligados. Estruturas como ínsula, córtex pré-frontal medial (mPFC), hipotálamo, amígdala, hipocampo no cérebro e adrenal são afetadas.

Ativação do eixo HPA e Sistema Nervoso Central

Em situação de estresse o CRH (hormônio liberador de corticotropina) é liberado pelo hipotálamo, ativando a hipófise, que libera hormônio adrenocorticotrófico (ACTH). O ACTH estimula as glândulas adrenais a produzirem:

  • Catecolaminas (adrenalina, noradrenalina) – resposta do sistema nervoso simpático

  • Glicocorticoides (cortisol) – resposta endócrina

Inflamação e estresse oxidativo

As catecolaminas e glicocorticoides, especialmente em estresse crônico, causam ativação do NF-κB (fator de transcrição pró-inflamatório) e liberação de citocinas inflamatórias (TNF-α, IL-6, IL-1β). Isso leva a:

  • Neuroinflamação

  • Estresse oxidativo

  • Degeneração neuronal (risco aumentado de doenças neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson)

Ciclo vicioso

O estresse crônico gera resistência ao cortisol, uma resposta inflamatória exacerbada e mais dano neuronal. Ou seja, cuidar dos níveis de estresse é muito importante para envelhecermos com um cérebro saudável. Faça yoga, durma bem e reduza a carga de trabalho. Além disso, evite sons altos!

Dra. Andreia Torres é Nutricionista, especialista em nutrição clínica, esportiva e funcional, com mestrado em nutrição humana, doutorado em psicologia clínica e cultura/ensino na saúde, pós-doutorado em saúde coletiva. Também possui formações no Brasil e nos Estados Unidos em práticas integrativas em saúde. Para contratar envie uma mensagem: http://andreiatorres.com/consultoria/
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