Uma pesquisa da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) encontrou indícios de que a baixa atividade de uma enzima durante a formação do cérebro pode estar relacionada ao desenvolvimento da esquizofrenia. Os resultados apontam para a importância da proteína PHGDH no processo de formação e comunicação entre os neurônios.
O estudo foi realizado com células cultivadas em laboratório e publicado na revista científica Glial Health Research. Por isso, os resultados não comprovam que a redução da enzima cause esquizofrenia e também não foram obtidos a partir do acompanhamento de gestantes ou fetos.
A descoberta pode, no entanto, ajudar os pesquisadores a entender melhor como alterações no desenvolvimento cerebral podem estar relacionadas ao transtorno e contribuir futuramente para a busca de tratamentos mais específicos.
Qual é a função da enzima PHGDH?
A fosfoglicerato desidrogenase (PHGDH) participa da produção de serina, uma substância importante para o funcionamento do sistema nervoso.
Durante a formação do cérebro, a serina contribui para processos relacionados ao crescimento dos neurônios, à comunicação entre as células nervosas e à formação de conexões.
Para investigar a função da enzima, os pesquisadores reduziram a atividade da PHGDH enquanto células-tronco se transformavam em neurônios e astrócitos, células que desempenham funções de suporte, proteção e nutrição no cérebro.
O que aconteceu quando a enzima foi reduzida?
Com a diminuição da atividade da PHGDH, os cientistas observaram diversas alterações nas células em desenvolvimento.
Entre os principais resultados estão:
- menor produção de serina;
- mudanças na forma como as células produziam e utilizavam energia;
- aumento da morte de neurônios;
- crescimento menor dos prolongamentos responsáveis pelas conexões entre as células;
- estruturas que simulam o cérebro em formação menores e em menor quantidade.
Após 21 dias de acompanhamento no laboratório, cerca de 30% dos neurônios haviam morrido no modelo utilizado.
Os resultados indicam que a PHGDH pode ter um papel importante no desenvolvimento das células nervosas, mas ainda não permitem concluir que esse mecanismo aconteça da mesma maneira em pessoas com esquizofrenia.
Alterações no cérebro podem começar antes do nascimento?
A esquizofrenia costuma se manifestar principalmente na adolescência ou no início da vida adulta. Uma das hipóteses estudadas pela ciência, porém, é que alterações relacionadas ao transtorno possam começar muito antes, durante o desenvolvimento do cérebro.
De acordo com os pesquisadores da Unicamp, mudanças ocorridas ainda na formação do sistema nervoso poderiam interferir gradualmente na criação das redes de comunicação entre os neurônios.
Os sintomas, nesse cenário, só apareceriam anos depois, quando essas redes já estivessem sendo exigidas de maneira mais intensa.
O pesquisador Daniel Martins-de-Souza, um dos coordenadores do estudo, explica que os resultados reforçam a importância da PHGDH para o neurodesenvolvimento, mas não significam que a enzima seja a única responsável pela origem da esquizofrenia.
Pesquisa começou com análise de cérebros de pessoas com esquizofrenia
Antes dos experimentos em laboratório, os pesquisadores analisaram tecidos cerebrais de pessoas com esquizofrenia, obtidos após a morte.
Nessa etapa, foram identificadas quantidades alteradas da PHGDH e de outras proteínas envolvidas nos processos de produção e utilização de energia pelas células.
Como alterações semelhantes já haviam aparecido em estudos anteriores, a equipe decidiu investigar mais profundamente o papel da enzima durante a formação do cérebro.
Os resultados reforçam a ideia de que a esquizofrenia envolve vários mecanismos biológicos diferentes. Segundo Martins-de-Souza, centenas de proteínas alteradas já foram identificadas em pesquisas, o que está de acordo com os estudos genéticos que mostram que não existe um único gene responsável pelo transtorno.
Enzima também foi encontrada em neurônios
Outro achado chamou a atenção dos pesquisadores: a PHGDH também foi identificada em neurônios em formação.
Até então, parte da literatura científica considerava que a enzima estivesse concentrada principalmente nos astrócitos.
A descoberta sugere que os próprios neurônios podem produzir serina e, portanto, sofrer consequências diretas quando a atividade da PHGDH diminui.
Segundo os pesquisadores, esse resultado pode ampliar a compreensão sobre o papel da enzima no desenvolvimento cerebral.
Descoberta não significa que a falta da enzima cause esquizofrenia
Apesar dos resultados, ainda não é possível afirmar que a baixa atividade da PHGDH seja uma causa direta da esquizofrenia.
O principal motivo é o próprio modelo utilizado na pesquisa. Os experimentos foram realizados in vitro, com células cultivadas em laboratório, que não reproduzem toda a complexidade do desenvolvimento de um cérebro humano durante a gestação.
Além disso, a esquizofrenia é um transtorno complexo, influenciado por diferentes fatores biológicos e ambientais. A redução da atividade de uma única enzima, portanto, não explica sozinha o surgimento da doença.
Os pesquisadores consideram que os resultados representam um indício importante, mas destacam que ainda são necessários estudos para confirmar se o mecanismo identificado ocorre também no cérebro humano.
PHGDH pode virar um marcador no futuro?
Uma das próximas etapas da pesquisa é investigar se alterações relacionadas à PHGDH também podem ser identificadas em exames de sangue.
Caso seja possível detectar esse tipo de alteração de forma confiável, a enzima poderá futuramente ser estudada como um possível marcador de risco.
Por enquanto, porém, não existe exame de sangue capaz de diagnosticar esquizofrenia com base na PHGDH.
A descoberta pode contribuir para uma compreensão mais detalhada de como o cérebro se desenvolve e de quais alterações podem estar relacionadas ao transtorno. No futuro, esse conhecimento poderá ajudar na criação de estratégias de tratamento mais direcionadas e com potencial para reduzir efeitos adversos.
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