Pesquisadores da USP e da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, identificaram que uma mutação da protea­na sãodio-pota¡ssio ATPase (Na+/K+-ATPase) tem capacidade de reduzir a neuroinflamação em experimentos animais. A descoberta abre caminhos para uma melhor compreensão sobre doenças neurodegenerativas e neuropsiquia¡tricas como Parkinson, Alzheimer, Esclerose Lateral, depressão e ansiedade e, no futuro, possivelmente, o desenvolvimento de novos tratamentos.

A protea­na sãodio-pota¡ssio ATPase éresponsável pelo equila­brio ia´nico de todas as células humanas e animais. Ou seja, ela transporta a­ons de pota¡ssio e de sãodio para o interior e exterior das células, respectivamente, para que estas funcionem saudavelmente. 

“A protea­na sãodio-pota¡ssio ATPase mantanãm os gradientes eletroquímicos das células, mantanãm o equila­brio das concentrações de a­ons entre a parte interna e externa da membrana celular”, diz a autora da pesquisa, Jacqueline Alves Leite, ao Jornal da USP.

A pesquisa de doutorado foi realizada sob orientação do professor Cristoforo Scavone, do Laborata³rio de Neurofarmacologia Molecular do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, e foi desenvolvida em parceria com pesquisadores da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, entre eles, Karin Lykke-Hartmann, a co-orientadora do trabalho.

Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Scientific Reports. O trabalho contou com apoio da Fundação de Amparo a  Pesquisa do Estado de Sa£o Paulo (Fapesp).

Segundo a pesquisadora, a protea­na sãodio-pota¡ssio ATPase estãosubdividida em unidades alfa, beta e gama, cada uma delas cumprindo suas respectivas funcionalidades no organismo. As subunidades alfas, por sua vez, se apresentam em isoformas alfa-1, alfa-2, alfa-3 e alfa-4 e agem também de forma diferente em cada tecido a que elas pertencem. A isoforma alfa-1 atua em todas as células; a alfa-2 , nas células neuronais (astra³citos), carda­acas, adiposas e musculares; a alfa-3, nos neura´nios, e a alfa-4, nos espermatozoides.

O trabalho de Jacqueline analisou como as células gliais de camundongos geneticamente modificados na subunidade alfa-2 da protea­na sãodio-pota¡ssio ATP base reagiriam a processos inflamata³rios induzidos por endotoxinas lipopolissacara­deos (LPS) de bactanãrias Gram negativas. O LPS promove um esta­mulo de células do Sistema Nervoso Central (SNC) desencadeando uma resposta neuroinflamata³ria.

“A alfa-2 tem a capacidade de retirar o glutamato, que éo principal neurotransmissor excitata³rio do SNC, da fenda sina¡ptica dos neura´nios e que, em excesso, se torna ta³xico, provocando neuroinflamação. Falhas nesse mecanismo levam a  degeneração dos neura´nios, que resulta em doenças neurodegenerativas”, explica Jacqueline, atualmente professora do Instituto de Ciências Biola³gicas da Universidade Federal de Goia¡s.

A professora Karin forneceu os animais com a mutação na subunidade “alfa-2”criados por sua equipe, em laboratório, que também pesquisa terapias gaªnicas para melhorar o quadro de pacientes com doenças que acometem o SNC.

Jacqueline explica que trabalhos anteriores realizados pela equipe do professor Scavone já haviam demonstrado que a supressão da subunidade alfa-2 inibia processos neuroinflamata³rios em células isoladas do Sistema Nervoso Central (SNC). Os experimentos realizados em animais na Universidade de Aarhus, na Dinamarca, consistiram em administrar endotoxinas LPS em ratos com e sem mutação na subunidade alfa-2 da protea­na sãodio-pota¡ssio ATPase.

Apa³s esse procedimento, quatro horas depois, os camundongos geneticamente modificados, que tinham a deficiência de alfa-2, apresentaram redução do processo neuroinflamata³rio, devido a uma menor sinalização de LPS. 

“Foi observado uma redução de citocinas inflamata³rias tanto no sistema nervoso central quanto no sangue dos animais mutados”, diz. Já os animais selvagens, que estavam com os na­veis de alfa2 intactos, apresentaram comportamento doentio, ou seja, eles tiveram maior perda de memória, hipotermia e menor locomoção.

Para o futuro, o grupo do professor Scavone pretende continuar os trabalhos para avaliar os efeitos da deficiência da alfa-2 em modelos animais com inflamações crônicas, o que levaria a  morte neuronal e consequentemente a s doenças neurodegenerativas. Os experimentos atuais verificaram o potencial dessa protea­na em inflamações agudas, em curto prazo.