Um estudo colaborativo em neurociência, liderado por uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (HKUST), lança luz sobre novas possibilidades para tratar lesões do sistema nervoso central (SNC). Por meio da descoberta de um novo gene que regula a regeneração de vários tipos de axônios do SNC, os pesquisadores alcançaram um passo significativo em direção ao reparo de redes neurais danificadas, conforme detalhado no PNAS .

A incapacidade do SNC de mamíferos adultos de se reparar é um grande desafio no tratamento de lesões como danos à medula espinhal , muitas vezes resultando em deficiências permanentes como paralisia. Um estudo inicial conduzido pelo grupo do Prof. Kai Liu da Divisão de Ciências da Vida da HKUST revelou que a lipina1 é crucial para regular a regeneração do axônio influenciando o metabolismo lipídico em neurônios, que foi publicado na Neuron em 2019.

No entanto, mais pesquisas são necessárias para entender completamente os mecanismos complexos de regeneração do axônio e como eles podem ser utilizados para tratamentos de lesões na medula espinhal. Lipin1 é uma enzima que, quando inibida em células ganglionares da retina , promove o reparo nervoso ao mudar a síntese de lipídios de lipídios de armazenamento para fosfolipídios, enquanto também produz lipídios de sinalização como ácido fosfatídico (PA) e ácido lisofosfatídico (LPA). Esses lipídios ativam vias celulares cruciais, incluindo a via mTOR, que é essencial para o crescimento e sobrevivência celular.

Nesta nova pesquisa, a equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Liu projetou um novo shRNA visando o mRNA da lipin1 e o encapsulou em um vetor AAV para entrega aos neurônios, o que pode reduzir o nível de lipin1 em 63%. Eles descobriram que a redução dos níveis de lipin1 nos neurônios aumentou a quantidade de PA e LPA, levando ao aumento da ativação de mTOR e outra molécula de sinalização chamada STAT3. Essas mudanças impulsionaram significativamente a regeneração nervosa. Esta descoberta sugere que um loop de feedback envolvendo lipin1-PA/LPA-mTOR desempenha um papel fundamental na prevenção da regeneração nervosa após lesão.

Lesões na medula espinhal são uma condição devastadora com opções limitadas de tratamento. Embora o Pten tenha sido identificado por pesquisadores nas últimas décadas como um alvo potente para promover a regeneração do axônio, seu papel como um supressor de tumor complica a aplicação clínica, levando à busca contínua por novas estratégias terapêuticas. O trato corticoespinhal (CST) é um feixe de fibras nervosas que conecta o cérebro à medula espinhal, controlando as habilidades motoras finas.

Usando um rigoroso modelo completo de lesão da medula espinhal, os pesquisadores demonstraram que o knockdown (KD) de lipin1 promove uma regeneração robusta do axônio CST. Surpreendentemente, o efeito regenerativo do KD de lipin1 é comparável, se não superior, ao da deleção de Pten. Para determinar se o KD de lipin1 também poderia promover a regeneração em outros tratos espinhais, os pesquisadores examinaram a regeneração de axônios sensoriais ascendentes e descobriram que o KD de lipin1 também melhorou significativamente a regeneração desses axônios sensoriais.

Além disso, este estudo recente revela que inibir a lipina1 não apenas altera o metabolismo lipídico dentro dos neurônios, mas também ativa as vias de sinalização mTOR e STAT3 através de PA e LPA, determinando, em última análise, a capacidade dos axônios do SNC de se regenerarem. Esta pesquisa identifica a lipina1 como um alvo conservado que controla a regeneração do axônio em múltiplos contextos, oferecendo um novo caminho promissor para reparar lesões na medula espinhal.

Esta pesquisa foi um esforço colaborativo entre equipes lideradas pelo Prof. Liu da HKUST, Prof. Zhongping YAO da Universidade Politécnica de Hong Kong, Presidente da HKUST, Prof. Nancy IP, e pela Divisão de Ciências Biológicas, Prof. Amy FU, e Prof. Jacque IP da Universidade Chinesa de Hong Kong.