O aumento da glicose, transformado em energia, pode dar às pessoas com esclerose lateral amiotrófica, ou ELA, uma melhoria na mobilidade e uma vida mais longa, de acordo com as novas descobertas de uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade do Arizona.
Os médicos há muito sabem que as pessoas com ELA experimentam mudanças em seu metabolismo que muitas vezes levam à rápida perda de peso em um processo chamado hipermetabolismo. De acordo com o principal autor do estudo, Ernesto Manzo, um ex-aluno de pós-graduação da UA e pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Biologia Molecular e Celular, o hipermetabolismo pode ser um ciclo implacável.
Pessoas com ELA usam mais energia enquanto descansam do que aquelas sem a doença, enquanto, ao mesmo tempo, muitas vezes lutam para efetivamente usar a glicose, o ingrediente preciso que um corpo necessita para produzir mais energia. Especialistas não sabem exatamente o que acontece nas células de um paciente para causar essa disfunção ou como aliviá-la.
“Este projeto foi uma maneira de analisar esses detalhes”, disse Manzo, que descreveu os resultados, publicados online na eLife, como “verdadeiramente chocantes”.
O estudo revelou que quando os neurônios afetados pela ELA recebem mais glicose, eles transformam essa fonte de energia em energia. Com essa energia, eles conseguem sobreviver por mais tempo e funcionar melhor. O aumento da liberação de glicose para as células, então, pode ser uma maneira de atender às demandas anormalmente altas de energia dos pacientes com ELA.
“Esses neurônios estavam encontrando algum alívio ao quebrar a glicose e obter mais energia celular”, disse Manzo.
ELA é quase sempre uma doença progressiva, acabando por afastar a capacidade dos pacientes de andar, falar e até respirar. A expectativa de vida média de um paciente com ELA a partir do momento do diagnóstico é de dois a cinco anos.
“A ELA é uma doença devastadora”, disse Daniela Zarnescu, professora de biologia molecular e celular da UA e autora sênior do estudo. “Isso faz com que as pessoas funcionem um dia para se deteriorarem rapidamente e visivelmente”.
Estudos prévios sobre o metabolismo em pacientes com ELA têm se concentrado principalmente no que acontece no nível de todo o corpo, não no nível celular, explicou Zarnescu.
“O fato de descobrirmos um mecanismo compensatório me surpreendeu”, disse Zarnescu. “Esses neurônios degenerados e desesperados mostraram incrível resiliência. É um exemplo de como as células são surpreendentes ao lidar com o estresse ”.
A novidade das descobertas reside parcialmente no fato de que o metabolismo em pacientes com ELA permaneceu pouco compreendido, disse Zarnescu.
“É difícil estudar, em parte por causa da acessibilidade limitada ao sistema nervoso”, disse ela.
Como os cientistas não conseguem arrancar os neurônios do cérebro sem causar danos irreparáveis a um paciente, os pesquisadores usaram moscas-das-frutas como modelo.
“As moscas da fruta podem nos ensinar muito sobre doenças humanas”, disse Manzo.
No laboratório, ele e Zarnescu usaram microscópios de alta potência para observar os neurônios motores das moscas-das-frutas em seu estado larval, prestando muita atenção ao que acontecia à medida que forneciam mais glicose.
Eles descobriram que, quando aumentavam a quantidade de glicose, os neurônios motores viviam mais e se movimentavam com mais eficiência. Quando os pesquisadores retiraram a glicose dos neurônios, a larva da mosca da fruta movia-se mais devagar.
Suas descobertas foram consistentes com um ensaio clínico piloto, que descobriu que uma dieta rica em carboidratos era uma possível intervenção para pacientes com ELA com disfunção metabólica bruta.
“Nossos dados essencialmente fornecem uma explicação sobre por que essa abordagem poderia funcionar”, disse Zarnescu. “Meu objetivo é convencer os médicos a realizar um ensaio clínico maior para testar essa ideia.”
Fontes: Pesquisa original: Acesso aberto “Glycolysis upregulation is neuroprotective as a compensatory mechanism in ALS”. Ernesto Manzo, Ileana Lorenzini, Dianne Barrameda, Abigail G O'Conner, Jordânia M Barrows, Alexander Starr, Tina Kovalik, Benjamin E Rabichow, Erik M Lehmkuhl, Dakotah D Shreiner, Archi Joardar, Jean-Charles Liévens, Robert Bowser, Rita Sattler Daniela C Zarnescu. eLife . doi: 10.7554 / eLife.45114
