Durante cinco anos, o professor assistente de fisiologia integrativa da CU Boulder tem trabalhado para entender melhor uma proteína chamada AKT, que é onipresente no tecido cerebral e instrumental para permitir que o cérebro se adapte a novas experiências e estabeleça novas memórias.

Até agora, os cientistas sabiam muito pouco sobre o que ela faz no cérebro.

Mas em um novo trabalho financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde, Hoeffer e seus co-autores o explicam pela primeira vez, mostrando que o AKT vem em três variedades distintas que residem em diferentes tipos de células cerebrais e que afetam a saúde cerebral de maneiras muito distintas.

A descoberta pode levar a novos tratamentos mais específicos para tudo, desde o glioblastoma – o câncer cerebral que o senador John McCain tem – até a doença de Alzheimer e esquizofrenia.

“AKT é uma proteína central que tem sido implicada em um conjunto de doenças neurológicas, mas nós sabemos incrivelmente pouco sobre isso”, disse Hoeffer. “Nosso trabalho é o primeiro a examinar exaustivamente o que suas diferentes formas estão fazendo no cérebro e onde”.

Descoberto nos anos 70 e mais conhecido como um “oncogene” (um que, quando mutado, pode promover o câncer), AKT tem sido mais recentemente identificado como um jogador-chave na promoção da “plasticidade sináptica”, a capacidade do cérebro de fortalecer as conexões celulares em resposta à experiência.

“Digamos que você vê um grande tubarão branco e está assustado e o seu cérebro quer formar uma memória do que está a acontecer. Você tem que fazer novas proteínas para codificar essa memória”, disse ele. AKT é uma das primeiras proteínas a vir online, um interruptor central que liga a fábrica de memória.

Mas nem todas as AKTs são criadas iguais.

Para o estudo, a equipe de Hoeffer silenciou as três diferentes isoformas, ou variedades, de AKT em ratos e observou sua atividade cerebral.

Fizeram várias descobertas chave:

AKT2 é encontrado exclusivamente na astroglia, as células de suporte em forma de estrela no cérebro e na medula espinhal que são frequentemente impactadas no câncer cerebral e na lesão cerebral.

“Essa é uma descoberta realmente importante”, disse o co-autor Josien Levenga, que trabalhou no projeto como pesquisador pós-doutorando na CU Boulder. “Se você pudesse desenvolver um medicamento que visasse apenas AKT2 sem impactar outras formas, ele poderia ser mais eficaz no tratamento de certos problemas com menos efeitos colaterais”

Os pesquisadores também descobriram que AKT1 é onipresente nos neurônios e parece ser a forma mais importante de promover o fortalecimento das sinapses em resposta à experiência, também conhecida como formação de memória. (Esta descoberta está em linha com pesquisas anteriores mostrando que mutações em AKT1 aumentam o risco de esquizofrenia e outras doenças cerebrais associadas a uma falha na forma como um paciente percebe ou se lembra de experiências)

AKT3 parece desempenhar um papel chave no crescimento do cérebro, com ratos cujo gene AKT3 é silenciado mostrando menor tamanho do cérebro.

“Antes disso, havia uma suposição de que todos eles faziam basicamente a mesma coisa nas mesmas células da mesma forma. Agora sabemos melhor”, disse Hoeffer.

Ele observa que os inibidores Pan-AKT já foram desenvolvidos para o tratamento do câncer, mas ele prevê um dia em que os medicamentos poderiam ser desenvolvidos para visar versões mais específicas da proteína (AKT1 melhoradores para Alzheimer e esquizofrenia, inibidores AKT2 para câncer), deixando as outras formas intocadas, prevenindo efeitos colaterais.

Mais pesquisas em animais estão em andamento para determinar o que acontece com o comportamento quando diferentes formas da proteína se desviam.

“Tratamentos específicos de isoformas são muito promissores para o desenho de terapias direcionadas para tratar doenças neurológicas com muito mais eficácia e precisão do que aquelas que utilizam uma abordagem de tamanho único”, concluem os autores. “Este estudo é um passo importante nessa direção”