Plumas de glutamato no cérebro poderiam explicar o aparecimento de enxaquecas com auras, um novo estudo relata.
Universidade de Utah Saúde
Glutamato é um neurotransmissor essencial que é liberado como um sinal entre as células nervosas. Mas muito glutamato pode excitar demais as células e danificá-las, então o cérebro evoluiu maneiras de limitar seus efeitos.
"Plumas" maciças de glutamato, um neurotransmissor chave, surgindo no cérebro podem ajudar a explicar o início da enxaqueca com aura e potencialmente uma ampla faixa de doença neurológica, incluindo derrame e lesão cerebral traumática – de acordo com um estudo internacional liderado por cientistas da University of Utah Health.
O estudo, realizado em camundongos de laboratório, descobriu que uma liberação anormal de glutamato no espaço extracelular – a área entre células cerebrais – pode desencadear despolarizações espalhadas, ondas de atividade semelhantes a tsunami que se espalham pelo cérebro em enxaqueca e outras desordens do sistema nervoso.
"Isso é algo novo sob o sol", diz K.C. Brennan, M.D. professor de neurologia da U Health e coautor do estudo (com a Dra Daniela Pietrobon da Universidade de Padova, na Itália). "As plumas de glutamato são um mecanismo completamente novo de enxaqueca, e é uma boa aposta que elas são jogadores em outras doenças do sistema nervoso."
O estudo aparece em Neuron. Além dos cientistas da U of U Health e Padova, pesquisadores da Universidade do Novo México e da Universita Politecnica delle Marche, na Itália, contribuíram para este trabalho.
Como muitas descobertas, esta foi um pouco serendipitous. Autor principal Patrick Parker, Ph.D.,
em seguida, um estudante de pós-graduação no laboratório Brennan, estava estudando anormalidades na sinalização de glutamato em camundongos carregando um gene humano que leva a uma condição chamada enxaqueca hemplégica familiar tipo 2 (FHM2).
Glutamato é um neurotransmissor essencial que é liberado como um sinal entre as células nervosas. Mas muito glutamato pode excitar demais as células e danificá-las, então o cérebro evoluiu maneiras de limitar seus efeitos.
Trabalhos anteriores na Itália descobriram que a mutação FHM2 retarda a taxa de remoção de glutamato do espaço extracelular, levando a atividade excessiva das redes cerebrais. Mas o que Parker e sua equipe encontraram neste estudo atual foi surpreendente: grandes plumas, ou sopros de liberação de glutamato, que apareceram espontaneamente e pareciam se espalhar de um local central.
"Tudo o que eu tinha lido sobre a sinalização de glutamato neural me disse que as plumas não deveriam estar lá", diz Parker. "Não foi exatamente um momento 'eureka'. Mais como, 'Que diabos foi isso?'"
Intrigados, os pesquisadores se aprofundaram, descobrindo que as plumas surgiram de uma interação disfuncional entre neurônios e astrócitos. Os astrócitos são células cerebrais especializadas que, entre outras coisas, ajudam a controlar os níveis de glutamato. Os pesquisadores determinaram que a liberação neuronal de glutamato, ou pouca absorção de astrócito, poderia levar a plumas.
"O denominador comum é um desequilíbrio entre liberação e recaptação e excesso de glutamato no espaço extracelular", diz Brennan.
Uma vez que os pesquisadores entenderam melhor como as plumas foram geradas, eles queriam saber como essas plumas afetavam a doença cerebral. Eles descobriram que uma enxurrada de plumas precedeu o início da propagação de despolarizações.
Para entender a propagação de despolarizações, imagine uma reação em cadeia, iniciada por uma célula nervosa disparando maciçamente. À medida que dispara, a célula libera grandes quantidades de glutamato (e outras substâncias), o suficiente para fazer com que os neurônios vizinhos atirem. Eles, por sua vez, causam fogo em seus vizinhos, e uma onda de disparos (ou despolarização) varre o cérebro, movendo-se para fora como uma onda em um lago, ou um tsunami de um terremoto.
Espalhar despolarizações não são tão conhecidos como convulsões, o evento mais famoso e excitável do cérebro. Mas eles são tão comuns — e sob certas condições, como derrame, hemorragia subaracnóide, e lesão cerebral traumática, eles podem ser tão prejudiciais quanto.
Parker e colegas descobriram que as plumas previram o início da propagação de despolarizações, e que a prevenção de plumas as inibiu.
"Isso mostra que as plumas não coincidem apenas com a disseminação de despolarizações", diz Parker. "Eles estão envolvidos em sua geração."
Mportantly, os cientistas observaram plumas antes de espalhar despolarizações não só em camundongos FHM2, mas também em animais de controle normal. Isso significa que as plumas são provavelmente relevantes muito além da enxaqueca, onde a disseminação de despolarizações está por trás da aura e da dor de cabeça do gatilho, diz Parker.