Nanotubos revelam nova ligação entre neurónios no Alzheimer

Microscópios de super-resolução revelaram um tipo inteiramente novo de ligação entre neurónios nos cérebros de ratinhos e de seres humanos.

Nanotubos ligam neurónios no cérebro

Em laboratório, o neurocientista Minhyeok Chang, da Universidade Johns Hopkins, e os seus colegas identificaram minúsculas pontes tubulares nas extremidades ramificadas de neurónios cultivados. Em testes posteriores com modelos de ratinho da doença de Alzheimer, as pontes pareceram transportar directamente cálcio e moléculas associadas à doença entre células.

«[Estruturas] semelhantes conseguem transportar uma enorme variedade de materiais, desde iões pequenos (10⁻¹⁰ m) até mitocôndrias grandes (10⁻⁶ m)», escreve a equipa no artigo.

«Em neurónios cultivados, observámos a formação dinâmica destes nanotubos e confirmámos que tinham uma estrutura interna distinta, que os diferencia de outras extensões neuronais.»

Como os nanotubos transportam moléculas

É bem sabido que os neurónios transmitem rapidamente mensagens entre si através de sinapses, que veiculam informação eléctrica e química. Contudo, sabe-se que outros tipos de células recorrem a tubos de ligação física para trocar moléculas. Com recurso a imagiologia avançada e aprendizagem automática, Chang e a sua equipa confirmaram agora que uma ponte tubular semelhante também existe nos neurónios.

Os investigadores observaram os nanotubos a transportar moléculas de beta-amiloide que tinham injectado em células cerebrais de ratinho. Estas moléculas têm sido associadas a doenças neurodegenerativas, como o Alzheimer, nas quais tendem a formar aglomerados anormais.

Quando os investigadores impediram a formação destas pontes, a beta-amiloide também deixou de se propagar entre as células, confirmando que os nanotubos funcionavam como canais directos.

«O nosso modelo computacional corroborou estas conclusões, ao prever que a sobreactivação na rede de nanotubos poderia acelerar a acumulação tóxica de amiloide em neurónios específicos, fornecendo assim uma ligação mecanística entre alterações nos nanotubos e a progressão da patologia de Alzheimer», explicam os investigadores.

Implicações para a doença de Alzheimer

A investigação encontra-se ainda numa fase muito inicial. Por serem uma descoberta tão recente, continua por saber o que estes tubos transportam naturalmente, com que frequência se formam ou funcionam no cérebro humano como um todo.

O mau funcionamento destes tubos poderá também contribuir para outras doenças, pelo que os investigadores querem compreender melhor estas pontes em miniatura.

Esta investigação foi publicada na Science.