O cérebro possui um sistema bioenergético bastante complexo, dependente da coordenação metabólica entre várias células, especialmente neurônios e astrócitos. Outras células como a microglia também são muito importantes, uma vez que combate ameaças e mantém o cérebro como um todo saudável.
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Astrócitos dão suporte estrutural e metabólico para os neurônios, modulam o equilíbrio de íons, fornece nutrientes e, junto com outras células, controla a permeabilidade da barreira hematoencefálica. Veja no centro da imagem abaixo um vaso sanguíneo, um neurônio, o astrócito, assim como a micróglia no estado de repouso (abaixo à esquerda) e no estado ativado (abaixo à direita).
Bioenergética cerebral - Qi, Mi, & Yin, 2020
Os neurônios produzem ATP principalmente por meio da fosforilação oxidativa mitocondrial (OXPHOS), mas sua taxa glicolítica é menos ativa do que a dos astrócitos. Neurônio produz ATP principalmente a partir de glicose. Contudo, estudos recentes vêm mostrando que esta mesma glicose pode ser um problema, conforme envelhecemos. A resistência insulínica cerebral gera inflamação, estresse oxidativo e aumenta o risco de atrofia e doenças como Alzheimer (Johnson et al., 2023). Reduzir o consumo de açúcar é muito importante.
Mas como o cérebro se manterá sem glicose?
Os astrócitos são muito menos dependentes de glicose. Possuem baixa atividade da piruvato desidrogenase (PDH). Mas são capazes de metabolizar ácidos graxos através da β-oxidação. Os ácidos graxos chegam às mitocôndrias dos astrócitos e entram, processo facilitado pela carnitina e carnitina palmitoiltransferases (CPTs). Corpos cetônicos podem ser gerados em mitocôndrias astrocíticas via cetogênese e depois são exportados. Estes corpos cetônicos podem entrar nos neurônios via transportador de monocarboxilato 2 (MCT2). Em suas mitocôndrias serão convertidos em acetil-CoA para geração de energia (ATP).
A sobrevivência da micróglia e sua capacidade de defesa também depende de energia. A micróglia em repouso tem alta taxa de OXPHOS e baixa produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), enquanto a micróglia ativada produz grande quantidade de ROS e sofre uma reprogramação metabólica de OXPHOS para glicólise, aumento de produção de lactato e maior uso de corpos cetônicos.
A ativação da micróglia por lipopolissacarídeos bacterianos (LPS), gera maior produção de radicais livres, bloqueio do consumo de oxigênio mitocondrial enquanto ativa a glicólise anaeróbica e oxidação pela via da pentose-fosfato. A micróglia ativada precisa gerar energia muito mais rápido para garantir proliferação, migração, secreção de citocinas e fagocitose. Porém, se a pessoa se entope de açúcar há alta produção de radicais livres e baixa quantidade de glutationa, importante molécula de defesa contra o estresse oxidativo (Yin et al., 2014).
A ativação da microglia e a neuroinflamação crônica são características-chave do envelhecimento e da neurodegeneração. Dietas ricas em frutose (coca-cola e outros refrigerantes, sucos adoçados, doces e guloseimas em geral, iogurte adoçado, tudo o que for feito com xarope de frutose) aumentam o risco de demência e Alzheimer (Spagnuolo, Lossa, & Cigliano, 2021; Johnson et al., 2023).
A adoção de uma dieta antiinflamatória, sem açúcar e rica em compostos fenólicos é fundamental para o cérebro funcionar melhor conforme vamos envelhecemos. Aprenda mais sobre nutrição e cérebro na plataforma https://t21.video
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