Pesquisadores da Johns Hopkins Medicine relatam que descobriram um medicamento promissor que pode permitir aos cientistas aumentar ou diminuir a atividade de certas proteínas cerebrais. A descoberta poderá levar a novos tratamentos para doenças mentais, como ansiedade e esquizofrenia, bem como para distúrbios neurológicos que afetam o movimento e o equilíbrio. O trabalho foi apoiado por financiamento dos Institutos Nacionais de Saúde.
As proteínas no centro do estudo são conhecidas como receptores ionotrópicos de glutamato do tipo delta, ou GluDs. Sabe-se que essas proteínas desempenham um papel importante na forma como os neurônios interagem entre si. Segundo os pesquisadores, mutações nos GluDs têm sido associadas a transtornos mentais, incluindo ansiedade e esquizofrenia. Apesar desta ligação, os cientistas passaram anos a tentar compreender exatamente como funcionam estas proteínas, dificultando o desenvolvimento de tratamentos que pudessem regular a sua atividade.
“Durante muito tempo, pensou-se que esta classe de proteínas estava adormecida no cérebro”, diz Edward Toomey, Ph.D., professor assistente de biofísica e química biofísica na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins. “Nossos resultados mostram que eles são altamente ativos e oferecem um canal potencial para o desenvolvimento de novos tratamentos”.
Um estudo que descreve esses resultados foi publicado em Natureza.
A imagem mostra como os GluDs funcionam
Para entender melhor os GluDs, Toomey e sua equipe usaram microscopia crioeletrônica, uma técnica de imagem avançada que permite aos cientistas visualizar proteínas em detalhes. A análise deles mostrou que os GluDs contêm um canal iônico no centro. Este canal contém partículas carregadas que ajudam as proteínas a interagir com os neurotransmissores (sinais elétricos que permitem que as células cerebrais se comuniquem entre si).
“Esse processo é fundamental para a formação das sinapses, ponto onde as células se conectam”, diz Toomey.
Implicações para distúrbios do movimento e doenças mentais
A descoberta pode ajudar a acelerar o desenvolvimento de medicamentos para a ataxia cerebelar, um distúrbio que afeta o movimento e o equilíbrio. A ataxia cerebelar pode resultar de acidente vascular cerebral, traumatismo cranioencefálico, tumores cerebrais ou certas doenças neurodegenerativas e também pode causar problemas de memória. Nesse estado, os GluDs tornam-se “hiperativos”, embora o cérebro não tenha sinalização elétrica. Toomey explica que uma abordagem potencial de tratamento envolveria o desenvolvimento de medicamentos que bloqueiem essa hiperatividade.
Na esquizofrenia a situação se inverte. Os GluDs são menos ativos do que o normal, e Toomey diz que os futuros medicamentos poderiam ter como objetivo aumentar a sua atividade.
Possíveis ligações com envelhecimento e perda de memória
As descobertas também podem ser relevantes para o envelhecimento e o declínio da memória. Como os GluDs ajudam a regular as sinapses, os medicamentos direcionados a essas proteínas podem ajudar a manter a função das sinapses ao longo do tempo. As sinapses são essenciais para o aprendizado, a memória e a formação do pensamento.
“Como os GluDs regulam diretamente as sinapses, podemos potencialmente desenvolver um medicamento direcionado para qualquer condição em que as sinapses estejam funcionando mal”, diz Toomey.
Próximos passos e pesquisas em andamento
Olhando para o futuro, Toomey diz que planeia colaborar com empresas farmacêuticas para desenvolver ainda mais este alvo terapêutico. Sua equipe também está estudando certas mutações do GluD que estão diretamente ligadas à esquizofrenia, ansiedade e outros transtornos mentais. O objetivo é entender melhor como essas doenças se desenvolvem e desenvolver tratamentos mais precisos.
Outros cientistas da Johns Hopkins envolvidos no estudo incluem Haobo Wang, Feirin Ahmed, Geoffrey Khaw e Anish Kumar Mondal.
A Universidade Johns Hopkins registrou uma patente para os métodos usados para medir a corrente elétrica dos GluDs.
O financiamento para o estudo veio do National Institutes of Health (R35GM154904), do Searle Scholars Program e da Diana Helis Henry Medical Research Foundation.
