Repensando a Sabedoria Convencional: Neurônios Hiperativos podem Acelerar o Envelhecimento?

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Pesquisadores da Universidade de Nagoya, no Japão, descobriram que o declínio cognitivo relacionado à idade está mais intimamente ligado à ativação neuronal excessiva ao longo do tempo do que a uma simples redução na atividade. O estudo, publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences, sugere que intervenções — como mudanças na dieta — podem ajudar a retardar o envelhecimento cognitivo limitando essa hiperatividade.

Um cérebro saudável depende de neurônios bem conectados que se comunicam de forma eficiente. Tradicionalmente, os cientistas acreditavam que o declínio cognitivo decorria de uma diminuição gradual na atividade neuronal. No entanto, este estudo desafia essa suposição, enfatizando a superativação como um fator-chave para o envelhecimento neurológico.

Em humanos, observou-se que certos neurônios se tornam hiperativos com a idade. Para explorar a ligação entre esse fenômeno e o declínio cognitivo, o professor associado Kentaro Noma e sua equipe conduziram experimentos em nematoides, um tipo de verme microscópico.

Usando Nematoides para Investigar o Envelhecimento

Cabeça do nematoide C. elegans coberta com fluorescência vermelha de neurônios. Crédito: Kentaro Noma

“Usamos Caenorhabditis elegans, um nematoide de um milímetro de comprimento com uma vida útil de duas semanas”, explicou Noma. “Esses vermes exibem vários comportamentos controlados por seus 302 neurônios. Como C. elegans compartilha muitos mecanismos genéticos e neurológicos com humanos, levantamos a hipótese de que seu processo de envelhecimento cognitivo poderia fornecer insights sobre a função cerebral humana.”

Os pesquisadores se concentraram na capacidade de C. elegans de aprender por associação, um comportamento chamado termotaxia. Quando criados em um ambiente rico em alimentos a 23 °C, os vermes gravitariam mais tarde em direção a essa temperatura. No entanto, quando criados sem alimentos a 23 °C, eles a evitavam — indicando um comportamento aprendido.

“Nossa pesquisa anterior mostrou que a capacidade de C. elegans de aprender diminui com a idade, o que nos leva a acreditar que a atividade neuronal enfraquece com o tempo”, disse Binta Maria Aleogho, a primeira autora do estudo. “No entanto, nossas últimas descobertas revelam que a atividade dos principais neurônios relacionados ao aprendizado, neurônios sensoriais AFD e interneurônios AIY, permanece praticamente inalterada com a idade.”

Hiperatividade Neuronal e Envelhecimento

Esquema da cabeça de um C. elegans envelhecido em que neurônios hiperativos interferem na migração adequada para a temperatura de cultura anterior. Crédito: Kentaro Noma

Para investigar mais a fundo, os pesquisadores removeram seletivamente seis tipos de neurônios envolvidos no aprendizado associativo. Inesperadamente, quando eles removeram os neurônios sensoriais AWC ou os interneurônios AIA, os nematoides envelhecidos recuperaram sua capacidade de realizar termotaxia.

Análises posteriores revelaram que os neurônios AWC e AIA se tornam excessivamente ativos com a idade. “Essa hiperativação interrompe as redes neuronais normais, impedindo o comportamento adequado de termotaxia”, explicou Noma.

É importante ressaltar que a equipe descobriu que modificar a dieta dos vermes reduziu a hiperatividade neuronal e preservou a função cognitiva. “Se as mudanças na dieta podem mitigar a superativação neuronal relacionada à idade em C. elegans, estratégias semelhantes podem ajudar a retardar o envelhecimento cerebral em humanos”, sugeriu Noma.

“Nossa pesquisa muda o foco do declínio da atividade neuronal para os efeitos prejudiciais da ativação excessiva”, concluiu Noma. “Continuaremos estudando C. elegans para descobrir maneiras de neutralizar a hiperatividade neuronal e melhorar a função cerebral. Entender esses mecanismos pode fornecer insights valiosos sobre o envelhecimento cognitivo humano.”

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