As mudanças nas vias de energia do cérebro podem causar depressão?
Uma nova pesquisa identificou mutações no código do DNA que podem afetar o metabolismo energético. Ele também encontrou uma ligação com o transtorno depressivo maior.
A Organização Mundial da Saúde (OMS) descreve a depressão como "a principal causa de deficiência em todo o mundo".
Afeta mais de 300 milhões de pessoas em todo o mundo.
Os especialistas acreditam que muitos fatores contribuem para o transtorno depressivo maior (TDM).
Isso inclui genética, fatores ambientais, incluindo abuso, fisiologia do cérebro e sistema imunológico.
Uma teoria é que distúrbios no metabolismo energético do cérebro podem contribuir para que uma pessoa desenvolva TDM.
Conceitualmente, isso é relativamente fácil de seguir. O cérebro tem uma necessidade muito maior de energia do que outros órgãos. Quaisquer perturbações neste sistema bem ajustado podem ter consequências drásticas.
Notícias Médicas Hoje relatou recentemente em um estudo em que os pesquisadores deletaram o gene Sirt1 em neurônios excitatórios do prosencéfalo em ratos machos. O resultado foi uma redução drástica no número de mitocôndrias nessas células, acompanhada por sintomas semelhantes aos da depressão.
As mitocôndrias, as chamadas casas de força da célula, são compartimentos especializados que convertem os alimentos que ingerimos na energia química de que nossas células precisam para funcionar. Cada célula tem muitas mitocôndrias para garantir um fornecimento regular de energia.
Se reduzirmos seu número ou interrompermos as intrincadas vias metabólicas, as células podem morrer devido à falta de energia.
Em artigo publicado recentemente na revista Pesquisa de ácido nucléico, os cientistas usaram ferramentas de bioinformática para identificar grandes mutações no código genético da mitocôndria. Eles encontraram uma assinatura molecular significativa destes em um subconjunto de amostras de cérebro com MDD.
Identificando quase 4.500 mutações
Genes dentro das mitocôndrias e alguns dentro do núcleo da célula são responsáveis por manter as usinas de força funcionando. Mutações nessas localizações genéticas podem causar doenças mitocondriais. Uma pessoa pode herdar essas mutações, mas elas também podem se acumular durante sua vida.
Os cientistas sabem que as deleções, um tipo de mutação do DNA em que um grande trecho do código genético está faltando, causam várias doenças mitocondriais.
Brooke E. Hjelm, principal autora do estudo, professora assistente de genômica translacional clínica na University of Southern California em Los Angeles, explicou à MNT que os pesquisadores já haviam identificado cerca de 800 dessas deleções no genoma mitocondrial.
“Então”, disse ela, “o que fiz foi explorar uma ferramenta que já está disponível para a comunidade de pesquisa chamada MapSplice e desenvolver um processo para que pudesse ser usado para detectar e quantificar exclusões mitocondriais”.
Este projeto se concretizou no laboratório do Dr. Marquis Vawter, no Departamento de Psiquiatria e Comportamento Humano da Universidade da Califórnia, Irvine, onde a Dra. Hjelm completou seu pós-doutorado em genética psiquiátrica.
Dr. Vawter e seu laboratório têm estudado deleções no DNA mitocondrial por vários anos, observando especificamente o tecido cerebral de pessoas com problemas de saúde mental.
Embora Hjelm estivesse confiante de que sua ferramenta de análise permitiria que ela identificasse muitas deleções em suas amostras, ela ficou surpresa ao encontrar tantas.
Nas 93 amostras humanas - que vieram de 41 pessoas falecidas - incluídas no estudo, ela descobriu cerca de 4.500 deleções.
No entanto, nem todas essas mutações causam necessariamente doenças. Se uma mutação ocorrer apenas em algumas das mitocôndrias na célula de uma pessoa, o resto das casas de força podem compensar. Se atingir um certo limite, entretanto, a célula pode não ser capaz de continuar funcionando normalmente.
“Uma coisa que achei particularmente interessante foi que muitas das deleções que detectei (especialmente aquelas identificadas em muitas amostras) foram previamente identificadas [naqueles] com doenças mitocondriais”, explicou Hjelm.
“O que isso significa”, ela continuou, “é que há deleções que anteriormente só haviam sido vistas em uma ou algumas [pessoas] com doença mitocondrial diagnosticada, sugerindo que são raras, quando na verdade essas deleções provavelmente ocorrem em todos nós , eles simplesmente não estão presentes em uma taxa alta o suficiente para causar doenças. ”
Um subconjunto de amostras MDD tem deleções
Tendo desenvolvido a nova ferramenta de bioinformática, Hjelm e seus colegas decidiram responder à seguinte pergunta: As pessoas com doenças psiquiátricas diagnosticadas têm evidências de disfunção mitocondrial em seus cérebros?
Das 41 pessoas incluídas no estudo, nove tiveram diagnóstico de TDM.
Hjelm encontrou um grande número de deleções de “alto impacto”, como ela as chama no artigo do estudo, no tecido cerebral de dois dos indivíduos com TDM.
“O que estamos vendo em nossos dados é que um subconjunto de [pessoas] com MDD tem uma grande deleção mitocondrial em seu cérebro [...].”
Brooke E. Hjelm
Como exatamente as deleções podem causar depressão?
De acordo com Hjelm, “O princípio básico seria que suas células cerebrais (neurônios) requerem energia para funcionar e se comunicarem umas com as outras adequadamente, e como essas células não estão recebendo energia de mitocôndrias saudáveis o suficiente, elas não podem transmitir mensagens de uma região para outra ou responder a estímulos externos da maneira que deveriam. ”
Ela também compartilhou algumas das perguntas que permanecem, que incluem obter uma melhor compreensão de "quais regiões do cérebro são suscetíveis a isso e [...] que proporção de [pessoas] com depressão têm esse problema mitocondrial específico".
Determinar quem carrega exclusões em seu genoma mitocondrial será um obstáculo significativo que a equipe precisará superar. Como a remoção de tecido cerebral para diagnóstico não é prática, Hjelm indicou que seriam necessárias novas técnicas de imagem cerebral ou testes de biomarcadores.
Em última análise, Hjelm espera que isso permita aos profissionais de saúde usar uma abordagem de medicina personalizada e tratamentos sob medida que têm mais probabilidade de abordar as causas moleculares subjacentes do TDM nessas pessoas.
