Impulso neuronal: descoberto o papel fundamental do lactato no desenvolvimento do cérebro

Resumo: Os pesquisadores descobriram o papel crítico que o lactato desempenha no desenvolvimento de células-tronco neurais em neurônios especializados. Eles descobriram que o lactato envia sinais para essas células, auxiliando na modificação e no fortalecimento das funções neuronais.

O estudo revela como o lactato, um subproduto do exercício e do metabolismo, pode desempenhar um papel vital no desenvolvimento do cérebro e na diferenciação neuronal. Isto poderia levar a métodos potenciais de utilização da sinalização de lactato para prevenir ou controlar doenças cognitivas.

Principais fatos:

Fonte:Universidade de Tohoku

Cientistas da Universidade de Tohoku descobriram o papel crítico que o lactato desempenha em ajudar as células-tronco neurais a se desenvolverem em neurônios especializados, um processo denominado diferenciação neuronal.

Eles também descobriram um meio pelo qual o lactato envia sinais às células, ajudando a modificar e fortalecer as funções neuronais.

Detalhes de seu estudo foram relatados no Journal of Biological Chemistry em 10 de junho de 2023.

O lactato é um subproduto do exercício e do metabolismo. A glicose é convertida em lactato quando o fornecimento de oxigênio às células é limitado, dando ao cérebro uma fonte de energia.

Os níveis de lactato no cérebro fetal aumentam a partir do meio da gestação, destacando o papel significativo que desempenha no desenvolvimento cerebral e na diferenciação neuronal.

Estudos e relatórios recentes demonstraram que o lactato é um componente vital do nosso sistema nervoso.

Eles demonstraram que o lactato funciona como uma importante molécula de sinalização celular no sistema nervoso e que o metabolismo do lactato está envolvido nas funções neuronais, incluindo a neuroplasticidade e a consolidação da memória.

No entanto, o papel da sinalização do lactato nas células neuronais permaneceu, até agora, desconhecido.

“Dadas as evidências crescentes que mostram que o lactato fornece funções reguladoras de sinais em vários tipos de células sob condições fisiológicas e patológicas, levantamos a hipótese de que o lactato afeta a função neuronal através da alteração da expressão genética abrangente”, diz o professor Ryoichi Nagatomi da Escola de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica da Universidade de Tohoku e líder da equipe de pesquisa junto com o estudante de doutorado Yidan Xu e o professor associado Joji Kusuyama da Universidade Médica e Odontológica de Tóquio.

Os investigadores testaram a sua hipótese examinando a regulação genética de células tratadas com lactato quando a NDRG3, uma proteína previamente identificada para mediar a regulação genética quando o lactato está presente, foi removida da célula de neuroblastoma SH-SY5Y.

Eles descobriram que o lactato ajuda na diferenciação neural de maneiras que dependem do NDRG3 e de maneiras que não dependem. Além disso, identificaram que dois fatores de transcrição específicos, TEAD1 e ELF4, são controlados tanto pelo lactato quanto pelo NDRG3 durante a diferenciação neuronal.

Nagatomi e a sua equipa acreditam que as suas descobertas não só aumentam o conhecimento básico sobre o lactato, como também podem servir de base para aproveitar a sinalização do lactato para incentivar o exercício ou conceber medicamentos como forma de prevenir ou controlar doenças cognitivas.

“Nossas descobertas fornecem uma nova visão sobre os mecanismos pelos quais níveis elevados de lactato sérico induzidos pelo exercício podem afetar beneficamente o sistema nervoso.

“Além disso, uma vez que as alterações nos níveis de lactato causadas pelo exercício humano podem ser medidas, as alterações adaptativas na função cerebral, como a cognição e a função da memória, podem ser melhor compreendidas quando as alterações no nível de lactato são consideradas.”

Olhando para o futuro, a equipe planeja investigar mais a fundo a função reguladora do lactato no desenvolvimento dos neurônios e do cérebro.

Autor:Relações PúblicasFonte:Universidade de TohokuContato:Relações Públicas – Universidade de TohokuImagem:A imagem é creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso aberto. “O lactato promove a diferenciação neuronal de células SH-SY5Y por conjuntos de genes responsivos ao lactato através de maneiras dependentes e independentes de NDRG3” por Ryoichi Nagatomi et al. Revista de Química Biológica