Cientistas descobriram uma proteína que causa perda de memória e, ao bloqueá-la, restauraram a memória em cérebros envelhecidos.

Cientistas identificaram uma proteína que aumenta com a idade e que, de forma directa, desencadeia o declínio da memória em ratinhos.

Ao bloquear essa proteína, a capacidade de aprendizagem foi recuperada, passando a encarar-se o envelhecimento do cérebro como um processo potencialmente reversível, em vez de algo que apenas se suporta.

Mapa da memória no cérebro: FTL1 no hipocampo

No interior do hipocampo - uma região essencial para a aprendizagem e a memória - os cérebros envelhecidos apresentaram uma acumulação consistente da proteína FTL1, associada a ligações neuronais mais fracas.

Ao acompanhar estas alterações ao longo da vida, Saul Villeda, da University of California, San Francisco (UCSF), registou que níveis mais elevados de FTL1 coincidiam com pior desempenho em tarefas de memória.

Essa associação manteve-se em vários testes, sugerindo que o aumento da proteína não era um detalhe secundário, mas algo estreitamente ligado ao declínio da função cognitiva.

Este padrão colocou a proteína como uma provável força motriz da perda de memória associada ao envelhecimento, levantando a questão central: será que reduzi-la permite recuperar a função?

Aumento da proteína ao longo do tempo

Os investigadores compararam neurónios de ratinhos com três meses e com 18 meses e, depois, mediram quais os genes e proteínas que se alteravam com a idade.

Ao cruzar essas camadas de dados, apenas a FTL1 aumentou tanto nos dados dos neurónios como nas amostras de tecido ricas em ligações de cérebros envelhecidos.

Valores mais altos de FTL1 também surgiram alinhados com pontuações mais baixas em diferentes testes de memória, incluindo reconhecimento de objectos e escolhas em labirintos.

A convergência destes sinais deu aos cientistas um motivo mais sólido para testar se a proteína estava a provocar o declínio - e não apenas a assinalá-lo.

Neurónios perdem estrutura

Para clarificar a relação de causa e efeito, a equipa elevou a proteína em neurónios de ratinhos jovens e observou uma simplificação da forma celular.

Com FTL1 elevada, as extensões celulares encurtaram, reduzindo a rede complexa que permite aos neurónios receberem muitos sinais durante a aprendizagem.

Em ratinhos jovens, o aumento de FTL1 também diminuiu marcadores de sinapses - pontos de contacto onde as células cerebrais transmitem sinais.

A fragilidade dessas ligações traduziu-se em pior comportamento de memória, enquanto os indicadores de movimento e de ansiedade permaneceram normais nos animais.

A energia também conta

A proteína alterou igualmente a forma como os neurónios geriam o “combustível”, o que pode ajudar a explicar por que razão os circuitos de memória se tornaram menos flexíveis.

FTL1 elevada reduziu o ATP, o principal transportador de energia da célula, ao abrandar a maquinaria que transforma nutrientes em energia utilizável.

Esta queda de ATP é relevante porque as sinapses precisam de energia estável para manter sinais fortes e para reconstruir os seus pontos de contacto.

Assim, o metabolismo ligou o aumento da proteína tanto ao enfraquecimento estrutural das células como ao pior desempenho de aprendizagem no mesmo circuito.

Uma molécula de apoio

Para testar a ligação à energia, os cientistas administraram NADH - uma molécula auxiliar na produção de ATP - a células e a ratinhos jovens.

Em experiências em placa, o NADH atenuou os danos provocados pelo excesso de FTL1, permitindo que as extensões neuronais recuperassem mais comprimento e complexidade.

Ratinhos jovens com níveis elevados da proteína também tiveram melhor desempenho em testes de memória após receberem o composto durante nove dias.

Isto não transforma o NADH numa terapia comprovada, mas indica que o suporte energético pode contrariar o efeito nocivo da proteína.

Cérebros velhos melhoram

Depois de o efeito prejudicial ficar claro, a equipa reduziu a FTL1 no hipocampo de ratinhos com 18 meses que já mostravam declínio.

As ligações recuperaram, e os animais voltaram a preferir objectos novos e braços de labirinto ainda não explorados, em vez de opções familiares, durante os testes.

“Esta questão é mesmo sobre reverter o declínio”, disse Villeda, após os testes de memória indicarem uma aprendizagem renovada.

Ainda assim, como a reparação ocorreu em ratinhos, o resultado aponta sobretudo para um alvo - e não para um tratamento - em pessoas.

Estrada humana pela frente

Os cérebros humanos diferem dos cérebros de ratinhos, e o percurso desde uma experiência com injecções até um medicamento continua a ser longo.

Trabalho anterior em humanos associou a ferritina - uma proteína que armazena ferro - no líquido cefalorraquidiano a pior cognição ao longo de sete anos.

Isto não demonstra que a FTL1 cause perda de memória em humanos, mas torna mais difícil ignorar a ligação ao ferro.

Estudos futuros terão de encontrar formas seguras de baixar a proteína sem perturbar as funções essenciais do ferro em células cerebrais saudáveis.

A promessa tem limites

As experiências da UCSF focaram-se no envelhecimento normal, não na doença de Alzheimer nem noutros distúrbios que matam células cerebrais.

O esquecimento associado à idade pode envolver sinalização enfraquecida sem morte celular em massa, o que torna a reparação mais plausível em alguns casos.

Doenças com inflamação intensa, acumulação tóxica de proteínas ou perda celular podem não responder a um único alvo.

Esse limite mantém a descoberta estimulante, mas impede que seja, já hoje, uma promessa aplicável às pessoas mais velhas.

O envelhecimento parece ajustável

Ao alterar uma única proteína, os investigadores fizeram com que cérebros jovens parecessem mais velhos e com que cérebros velhos funcionassem melhor em tarefas de memória.

Este efeito em dois sentidos é importante porque separa a causa do simples “ruído” do envelhecimento dentro do hipocampo com uma força pouco comum.

“Estamos a ver mais oportunidades para mitigar as piores consequências da velhice”, afirmou Villeda, depois de os resultados em ratinhos apontarem para a possibilidade de reparação.

O avanço médico dependerá de como administrar, de que doses usar, da segurança e de prova de que os circuitos de memória humanos respondem de forma semelhante.

O que vem a seguir

A história da FTL1 estudada pela equipa da UCSF liga manuseamento de ferro, uso de energia e reparação de sinapses numa via única e testável para investigação do envelhecimento cerebral.

Os próximos passos deverão avaliar se bloquear a proteína pode ajudar pessoas, protegendo ao mesmo tempo o equilíbrio de ferro de que os neurónios precisam para sobreviver.