Guardiões da sinapse: cientistas identificam um novo papel para as células de sustentação dos nervos

Guardiões da sinapse: cientistas identificam um novo papel para as células de sustentação dos nervos

Cientistas da Salk descobrem que as células de Schwann protegem os nervos contra fatores de coagulação do sangue que causam degeneração

LA JOLLA - Pesquisadores do Salk descobriram, pela primeira vez, que uma proteína de coagulação do sangue pode, inesperadamente, degradar os nervos - e como as células gliais que sustentam os nervos, incluindo as células de Schwann, fornecem proteção. As descobertas, publicadas em 14 de março de 2019, na revista PLoS Genetics, mostram que as células de Schwann protegem os nervos bloqueando essa proteína de coagulação do sangue, bem como outras enzimas potencialmente destrutivas liberadas pelas células musculares. O trabalho pode ter implicações para doenças tão diversas como esclerose lateral amiotrófica (ALS), esclerose múltipla, doença de Alzheimer ou esquizofrenia.

“Este é o primeiro estudo a mostrar que uma molécula tipicamente associada à coagulação do sangue, a trombina, tem uma função biológica fora do sistema hepático e desempenha um papel importante na degeneração nervosa”, diz o professor Salk. Kuo Fen Lee, autor sênior do artigo. “Mostramos ainda que as células de Schwann podem proteger os nervos contra a trombina. Os resultados foram uma surpresa completa e levantam questões intrigantes sobre como as sinapses são formadas e mantidas tanto na saúde quanto na doença”.

As células de Schwann criam um isolamento protetor em torno das projeções filiformes dos nervos chamadas axônios e ajudam a formar sinapses, contatos por onde os sinais químicos são transmitidos entre as células. Para entender melhor o papel das células de Schwann na saúde dos nervos, a equipe de Salk estudou uma sinapse específica chamada junção neuromuscular (NMJ), que faz a interface entre as células de Schwann, nervos e músculos.

Na ausência de células de Schwann, a sinapse NMJ em um modelo de camundongo degenerou após dois dias, confirmando seu papel no crescimento da sinapse. Os pesquisadores descobriram que, sem as células de Schwann, a acetilcolina – a molécula de sinalização no NMJ – era a principal culpada pela degradação dos nervos. Quando os pesquisadores fizeram um mergulho mais profundo para descobrir o porquê, eles descobriram um mecanismo anteriormente desconhecido: deixada por conta própria, a acetilcolina leva as células musculares a liberar uma proteína de coagulação do sangue chamada trombina, entre outras enzimas, que degradam o nervo. Em nervos saudáveis, as células de Schwann liberam moléculas que bloqueiam a trombina para proteger suas sinapses.

“Ficamos surpresos que as células de Schwann continuam desenvolvendo sinapses neuromusculares indiretamente, inibindo fatores negativos liberados pelo músculo ativo. Um desses fatores é a trombina, mais conhecida por seu papel na formação de coágulos sanguíneos”, diz o ex-pesquisador do Salk Thomas Gould, primeiro autor do artigo e agora professor assistente na Escola de Medicina da Universidade de Nevada Reno.

Para confirmar o impacto da trombina no MNJ, os pesquisadores analisaram um modelo de camundongo em que a trombina estava ausente ou não funcionava e descobriram que esses camundongos apresentavam menos degeneração de axônios nervosos. Esses resultados afirmam que a trombina desempenha um papel na degeneração dos axônios nervosos.

“Este estudo fornece uma compreensão das vias genéticas e moleculares que alteram o desenvolvimento e a manutenção das sinapses”, diz Lee, titular da cadeira Helen McLoraine em neurobiologia molecular. “O próximo passo é entender o mecanismo de como a trombina e outras enzimas destroem a sinapse – com o objetivo final de criar uma intervenção para doenças – como ALS, MS e Alzheimer – onde o acúmulo ou desregulação da trombina está implicado.”

Outros autores incluídos: Bertha Dominguez e Fred de Winter de Salk; Gene W. Yeo, Patrick Liu, Balaji Sundararaman, Thomas Stark e Anthony Vu ​​da Universidade da Califórnia em San Diego; Jay L. Degen da Fundação de Pesquisa do Hospital Infantil de Cincinnati; e Weichun Lin da Universidade do Texas Southwestern Medical Center.

O trabalho foi financiado por doações dos Institutos Nacionais de Saúde (GM103554, NS107922, NS055028, NS075449, HG004659, HL096126, NS044420, NS060833, AG0476669, OD023076, MH114831, AG062232), Fundação Clayton, Fundação Schlink, Fundação Família Gemcon , a Fundação Brown e a Fundação Freeburg.

DOI: 10.1371/jornal.pgen.1007948