As doenças neurodegenerativas são caracterizadas por danos progressivos ao sistema nervoso, incluindo a perda seletiva de populações vulneráveis de neurônios, levando a sintomas motores e declínio cognitivo. Apesar de milhões de pessoas serem afetadas em todo o mundo, ainda não existem medicamentos que bloqueiem o processo neurodegenerativo para interromper ou retardar a progressão da doença.
A morte neuronal nessas doenças geralmente está ligada às proteinopatias, ou seja, a presença de proteínas mal dobradas que se agregam no cérebro, como resultado de mutações genéticas e desordens metabólicas. Na doença de Alzheimer, o principal tipo de demência em idosos, os fatores causais incluem os modificáveis (M) e os não modifícáveis (N-M).
Causas da doença de Alzheimer
genética (N-M), como mutação de genes APOE, PSEN-1, PSEN-2, APP, etc;
envelhecimento (N-M);
resistência insulínica, pré-diabetes e diabetes (M);
infecções (M);
hipertensão (M);
hipercolesterolemia (M);
tabagismo (M);
obesidade (M);
sedentarismo (M).
Uma característica importante do Alzheimer é o acúmulo de agregados proteicos mal dobrados em regiões distintas do cérebro, sugerindo comprometimento grave nas vias celulares de degradação de proteínas. No Alzheimer os agregados são de β-amilóide (Aβ) e proteína tau hiperfosforilada.
Proteínas mal dobradas também estão presentes no cérebro de pacientes com doença de Parkinson (α-sinucleína), doença de Huntington (huntingtina) e esclerose lateral amiotrófica (superóxido dismutase 1 ou TDP-43: proteína de ligação TAR DNA-43).
Por que proteínas mal dobradas acumulam-se no cérebro?
Existem duas principais vias de degradação para livrar uma célula de proteínas indesejadas ou mal dobradas: (1) o sistema ubiquitina-proteassoma e a (2) via autofagia-lisossomal.
Com o envelhecimento há uma redução geral na capacidade de degradação proteassômica e de autofagia, e um consequente aumento de agregados proteicos potencialmente neurotóxicos de β-amilóide, tau, α-sinucleína, SOD1 e TDP-43.
A ubiquitina e as proteínas de ligação à ubiquitina são os principais constituintes dos agregados de proteínas neurotóxicas. Defeitos nas vias reguladas por ubiquitina caracterizam doenças como Alzheimer, Parkinson, Huntington e esclerose lateral amiotrófica.
A sinalização inadequada da ubiquitina compromete a sobrevivência neuronal. O efeito patológico de mitocôndrias defeituosas é exacerbado pela mitofagia gerada pelo comprometimento da via da ubiquitina.
Mitocôndrias danificadas são uma fonte potente de componentes celulares derivados de células envelhecidas. Chamados padrões moleculares associados ao perigo (DAMPS) comprometem o funcionamento dos tecidos, pois geram mais radicais livres e inflamação (Azam et al., 2021).
Durante o processo de envelhecimento, naturalmente há mais acúmulos de danos celulares. Estes danos podem gerar mutações do DNA do núcleo e do DNA mitocondrial. Tais danos estimulam a produção de citocinas inflamatórias, radicais livres. Os danos precisam ser neutralizados pela mitofagia para manter a sobrevivência das células neuronais.
A autofagia é o processo do corpo de reutilizar partes de células velhas e danificadas. A mitofagia é a autofagia que remove ou recicla seletivamente mitocôndrias danificadas ou excessivas.
A mitocôndria é marcada com ubiquitina (ubiquitinação), levando ao recrutamento de proteínas de autofagia, como NDP52 e OPTN. Se este processo falha mitocôndrias e células velhas geram mais inflamação, estresse oxidativo e morte neuronal.
O desenvolvimento de drogas pré-clínicas para aumentar a atividade neuroprotetora (setas verdes acima) ou para inibir a atividade neurodegenerativa (bloqueio vermelho) é importante. Mas existem formas naturais de estimular autofagia e mitofagia, como exclusão de alimentos ultraprocessados da dieta, jejum ou ciclos de dieta cetogênica, uso de compostos bioativos como curcumina, astaxantina, resveratrol, hidroxitirosol, espermidina (Varghese et al., 2020). Discuto todos estes temas na plataforma https://t21.video.
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