Nova Deli: Os investigadores descobriram que o excesso de ferro nos neurónios reduz as defesas das células cerebrais, aumentando a vulnerabilidade a factores de stress e outros danos celulares através de um processo que chamam de “cronoferroptose”.
As descobertas, publicadas na revista Cell Death Discovery, sugerem que o acúmulo de ferro nas células cerebrais é um alvo chave para prever, prevenir e tratar doenças neurodegenerativas, disseram os pesquisadores.
“A resiliência tornou-se um importante tópico de discussão quando se trata da doença de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas, tentando tornar o cérebro mais resiliente face aos factores de stress que levam à neurodegeneração”, disse Pam Maher, professora investigadora do Instituto Salk de Estudos Biológicos, nos Estados Unidos.
“Nosso estudo mostra que quando o ferro atinge um certo nível, as células perdem elasticidade, tornando os neurônios mais suscetíveis a estressores que os danificam ou até mesmo os matam”, disse Maher.
Estudos anteriores descobriram que o ferro pode acumular-se lentamente dentro dos neurônios, disseram os pesquisadores.
Eles dizem que, embora no início da vida o acúmulo de ferro pareça ter pouco efeito na função neuronal, mais tarde na vida pode contribuir para a morte lenta dos neurônios.
A equipe estudou células nervosas para determinar se e como esse acúmulo de ferro pode estar relacionado a doenças neurodegenerativas.
Os autores mostram que “a sobrecarga sustentada de ferro, mas não a exposição aguda, leva a um estado de estresse ferroptótico no qual as células nervosas permanecem viáveis, mas tornam-se altamente sensíveis ao dano oxidativo”.
O ferro é um mineral essencial encontrado em vegetais de folhas verdes escuras, grãos ricos em amido, carnes magras, frutos do mar e outros alimentos comuns.
Embora o mecanismo exato que inicia a acumulação de ferro nos neurónios seja desconhecido, os investigadores suspeitam que esta acumulação é causada por um mau funcionamento na maquinaria de exportação de ferro da célula – o ferro entra nos neurónios como habitualmente, mas não é eliminado após a utilização.
A questão, acrescentam, é por que a falha na exportação de ferro não afeta os neurônios ao longo do tempo.
Usando linhas de células neurais de origem humana, a equipe de pesquisa criou o primeiro modelo progressivo de acumulação de ferro nas células neuronais.
Ao comparar os efeitos da exposição aguda (seis a oito horas) e crónica (nove dias) ao ferro, os investigadores descobriram uma via inteiramente nova que chamam de “cronoferroptose”.
Até agora, pensava-se que a ferroptose era uma via de morte celular dependente de ferro que se baseia num processo chamado peroxidação lipídica, disseram.
A cronoferroptose acrescenta uma dimensão temporal à ferroptose, e a via não termina necessariamente com a morte celular – em vez disso, os resultados sugerem que a ferroptose pode servir como uma via de estresse celular.
Em neurônios expostos de forma aguda, houve muito poucas diferenças bioquímicas antes e depois da exposição ao ferro.
No entanto, em neurônios cronicamente expostos, as alterações incluem a regulação positiva de alguns processos e a regulação negativa de outros – acúmulo de substâncias químicas nocivas e esgotamento de substâncias químicas benéficas e aumento da peroxidação lipídica.
Quando cada grupo de exposição foi exposto a mais estresse, os neurônios expostos de forma aguda puderam processar o estresse, enquanto os neurônios expostos cronicamente não.
“Não é a quantidade de ferro que determina o destino destas células, mas por quanto tempo elas ficam estressadas”, disse Nawab John Dar, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Maher.
Os investigadores dizem que quando o cérebro começa a entrar num estado frágil – quando a acumulação de ferro começa a stressar os neurónios – podem ser desenvolvidas intervenções que possam resolver os desequilíbrios de ferro e manter os neurónios mais resistentes durante mais tempo.
