O câncer cerebral prospera sequestrando mecanismos para aumentar a força das sinapses
O câncer resulta frequentemente da desregulação dos mecanismos celulares normais, porque as células tumorais podem cooptar tais processos para aumentar a sua própria sobrevivência, proliferação e capacidade de invasão.
Um grande esforço tem sido feito para desenvolver terapias que visem estes processos, com o objetivo de retardar o crescimento das células tumorais, reduzindo a sua proliferação ou matando-as.
No entanto, muitos cânceres – particularmente os do cérebro – não foram visados com sucesso por esta abordagem, o que sugere que outros fatores estão envolvidos na mediação da progressão do câncer.
Em um novo estudo publicado na revista Nature, pesquisadores revelam que o câncer cerebral aproveita um tipo inesperado de processo celular.
Segundo eles, conexões sinápticas entre células cancerígenas e neurônios podem impulsionar o crescimento do tumor. Análises de tumores cerebrais revelam como as células cancerígenas aumentam a força das sinapses com os neurônios para promover a sobrevivência do tumor.
Leia sobre "Tumores cerebrais: quais os tipos principais" e "O glioma e as suas características".
Confira o resumo do artigo a seguir.
Sinapses do glioma recrutam mecanismos de plasticidade adaptativa
O papel do sistema nervoso na regulação do câncer é cada vez mais apreciado. Nos gliomas, a atividade neuronal impulsiona a progressão do tumor através de fatores de sinalização parácrina, como a neuroligina-3 e o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), e também através de sinapses eletrofisiologicamente funcionais entre neurônios e gliomas mediadas por receptores de AMPA (ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazol propiônico).
A consequente despolarização da membrana celular do glioma impulsiona a proliferação tumoral. No cérebro saudável, a secreção de BDNF regulada pela atividade promove a plasticidade adaptativa da conectividade e da força sinápticas.
Neste estudo, mostrou-se que as sinapses malignas exibem plasticidade semelhante regulada pelo BDNF. Sinalizando através do receptor da tropomiosina relacionada à quinase B16 (TrkB) para a CAMKII (proteína quinase dependente de cálcio/calmodulina), o BDNF promove o tráfego do receptor de AMPA para a membrana celular do glioma, resultando em aumento da amplitude das correntes evocadas pelo glutamato nas células malignas.
Ligando a plasticidade da força sináptica do glioma ao crescimento do tumor, o controle optogenético graduado do potencial da membrana do glioma demonstra que uma maior amplitude da corrente despolarizante promove aumento da proliferação do glioma.
Essa potencialização da força sináptica maligna compartilha características mecanísticas com a plasticidade sináptica que contribui para a memória e o aprendizado no cérebro saudável.
A sinalização BDNF-TrkB também regula o número de sinapses neurônio-glioma. A revogação da secreção de BDNF regulada pela atividade do microambiente cerebral ou a perda da expressão da TrkB do glioma inibem fortemente a progressão do tumor.
O bloqueio da TrkB anula genética ou farmacologicamente esses efeitos do BDNF nas sinapses do glioma e prolonga substancialmente a sobrevivência em modelos de xenoenxerto de glioblastoma pediátrico e glioma pontino intrínseco difuso.
Juntos, esses achados indicam que a sinalização BDNF-TrkB promove a plasticidade sináptica maligna e aumenta a progressão do tumor.
Cérebro e corpo estão mais interligados do que imaginávamos
Analisando o contexto mais amplo, esse e outros estudos implicam que o cérebro e o corpo estão mais interligados do que antes se imaginava. Uma série de distúrbios que antes se pensava não terem nada a ver com o cérebro estão, na verdade, intimamente ligados à atividade do sistema nervoso.
Durante décadas, os cientistas pensaram no cérebro como o bem mais valioso – e, consequentemente, mais bem guardado – do corpo. Trancado em segurança atrás de uma barreira biológica, longe da agitação do resto do corpo, estava amplamente livre da devastação dos germes invasores, das batalhas travadas pelo sistema imunológico e da constante agitação das células.
Então, há cerca de 20 anos, alguns pesquisadores começaram a fazer uma pergunta herética: será que o cérebro é realmente tão isolado? A resposta, de acordo com um conjunto crescente de evidências, é não – e tem implicações importantes tanto para a ciência como para os cuidados de saúde.
A lista de doenças cerebrais associadas a alterações em outras partes do corpo é longa e crescente. Mudanças na composição dos microrganismos residentes no intestino, por exemplo, têm sido associadas a doenças como o Parkinson e a doença dos neurônios motores. Alguns pesquisadores pensam que certas infecções podem provocar o aparecimento da doença de Alzheimer; há também uma teoria de que a infecção durante a gravidez pode levar ao transtorno do espectro autista em bebês.
O efeito é bidirecional. Há uma longa lista de sintomas que normalmente não são vistos como distúrbios do sistema nervoso, nos quais o cérebro e os processos neurais que o conectam ao corpo desempenham um papel importante. Por exemplo, o desenvolvimento de febre é influenciado por uma população de neurônios que controlam a temperatura corporal e o apetite. O efeito do cérebro no corpo é sublinhado pela descoberta de que estimular uma região específica do cérebro em ratos pode “lembrar” o corpo de crises anteriores de inflamação – e reproduzi-las.
A lista continua. Há cada vez mais evidências de que o câncer usa os nervos para crescer e se espalhar. No estudo citado no início deste texto, publicado na revista Nature, Michelle Monje e seus colegas mostraram como alguns cânceres cerebrais consolidam ligações com neurônios que melhoram a sua progressão. Enquanto isso, Jonathan Lovelace e seus colegas exploram a via neural que pode causar uma queda na pressão arterial e desmaios. Isso compreende um grupo de nervos que se projetam do coração ao tronco cerebral.
Estas descobertas e outras marcam uma mudança radical na nossa visão do sistema nervoso, e os neurocientistas ainda estão apenas começando a explorar os seus impactos. Para realmente entender como o cérebro e o corpo estão emaranhados, pesquisadores de diversas áreas precisarão trabalhar juntos mais estreitamente. Em última análise, o objetivo deveria ser estudar a interação entre o cérebro e o corpo nos humanos. Isto exigirá métodos para acessar a função cerebral, como a ressonância magnética funcional, como Emily Finn e seus colegas descreveram em uma perspectiva também publicada na Nature.
A interconectividade do cérebro e do corpo tem implicações tentadoras para a nossa capacidade de compreender e tratar doenças. Se algumas doenças cerebrais começam fora do cérebro, então talvez as terapias para elas também possam chegar de fora. Os tratamentos que têm efeito através do sistema digestivo, do coração ou de outros órgãos, por exemplo, seriam muito mais fáceis e menos invasivos de administrar do que aqueles que têm de atravessar a barreira hematoencefálica, a primeira linha de defesa do cérebro contra agentes patogênicos e outros insultos do organismo.
Na direção inversa, os efeitos das nossas emoções ou humor na nossa capacidade de recuperação de doenças também poderiam ser explorados. Há, por exemplo, um trabalho preliminar em andamento para testar se a estimulação de certas áreas do cérebro que respondem à recompensa e produzem sentimentos de positividade poderia melhorar a recuperação de doenças como ataques cardíacos. Talvez ainda mais excitante seja a possibilidade de que fazer alterações no nosso comportamento – para reduzir o stress, por exemplo – possa trazer benefícios semelhantes.
Para os neurocientistas, é hora de olhar além do cérebro. E os médicos que tratam o corpo não devem presumir que o cérebro está acima do envolvimento – a sua atividade pode estar influenciando uma vasta gama de condições, desde infecções ligeiras até obesidade crônica.
Veja também sobre "Neurotransmissores - quais são e como agem" e "Neuroplasticidade cerebral".
Fontes:
Nature, publicação em 01 de novembro de 2023.
Nature, editorial publicado em 08 de novembro de 2023.
Nature, notícia publicada em 06 de novembro de 2023.