Regular o metabolismo energético representa um grande desafio para o sistema nervoso. Estima-se que as necessidades energéticas do cérebro humano adulto representem aproximadamente 20% do consumo de oxigênio do corpo, embora o cérebro represente apenas 2% do nosso peso total, enquanto que o custo metabólico no cérebro em desenvolvimento é ainda maior. Isto se deve principalmente à complexidade da morfologia neuronal e aos processos altamente energéticos necessários para sustentar e regular a transmissão neuronal e a plasticidade sináptica.
As mitocôndrias são a principal fonte de energia para o cérebro (ATP). Cerca de 60% da energia utilizada pelo cérebro é usada especialmente para sustentar a transmissão sináptica, a plasticidade sináptica e para regular a liberação e captação de neurotransmissores. Os outros 40% são utilizados para funções de manutenção e limpeza do cérebro. Em situações de estresse o cérebro tem uma necessidade de energia ainda maior. No geral, o custo energético das atividades cerebrais deve ser coberto de forma eficiente pela geração de energia mitocondrial (ATP). Assim, não é surpreendente que mesmo pequenas alterações nos processos metabólicos mitocondriais, que podem ser genéticas ou ambientais, possam afetar gravemente as funções neurais, aumentando assim a vulnerabilidade aos distúrbios cerebrais.
Na última década, estudos emergentes destacaram uma interação bidirecional entre a bioenergética das mitocôndrias e o estresse psicossocial. No entanto, permanece incerto se as disfunções mitocondriais são causa ou consequência das doenças cerebrais.
No processo de geração de energia cerebral pelas mitocôndrias ocorre também, de forma fisiológica, a formação de radicais livres que, quando produzidos em níveis elevados e que excedam a capacidade antioxidante, podem levar ao estresse oxidativo.
As mitocôndrias são mediadores cruciais da alostase - processo ativo de adaptação fisiológica ao estresse. Nas mitocôndrias, fatores de estresse múltiplos e crônicos podem provocar a chamada “sobrecarga alostática mitocondrial” (MAL). Este processo contribui para aumentar o risco de doenças.
As mitocôndrias também estão crucialmente envolvidas na homeostase do cálcio, um segundo mensageiro de vital importâncias para a neurotransmissão e a plasticidade sináptica.
Os déficits mitocondriais podem promover a neuropatologia ao interromper a plasticidade sináptica e a resiliência celular aos estressores ambientais. Portanto, também é lógico supor que tarefas cognitivas mais exigentes sejam as mais afetadas pela disfunção mitocondrial e pelo desequilíbrio bioenergético.
Disfunções mitocondriais contribuem para transtornos de estresse, ansiedade e depressão.
O estresse crônico tem sido considerado um fator chave para o desenvolvimento e progressão de muitas condições neuropsiquiátricas, incluindo ansiedade e transtornos de humor, afetando atualmente milhões de indivíduos em todo o mundo.
Uma linha inicial de evidências, que apoia o papel das mitocôndrias nas condições neuropsiquiátricas, vem da observação de pacientes com distúrbios mitocondriais que frequentemente apresentavam sintomas psiquiátricos. Um estudo mostrou que 70% dos pacientes diagnosticados com distúrbios mitocondriais preenchiam critérios diagnósticos para transtornos mentais.
Outras linhas de evidência baseiam-se no facto das mitocôndrias estarem envolvidas na síntese de glicocorticóides. Esses hormônios do estresse regulam processos que visam aumentar a glicose e os lipídios sistêmicos para fornecer energia a vários tecidos, como o cérebro e o coração, sob condições estressantes. No cérebro, o estresse leve a moderado tem um efeito protetor, promovendo a adaptação mitocondrial e a mobilização de reservas de energia para aumentar a plasticidade neural. Por outro lado, o aumento da liberação de glicocorticóides suprime a função sináptica e promove o envelhecimento cerebral através do acúmulo de radicais livres e glutamato extra-sináptico. Além disso, a exposição crônica aos glicocorticóides pode impactar negativamente a dinâmica mitocondrial ,
Fortes evidências ligaram o papel das mitocôndrias e do estresse oxidativo à ansiedade e à depressão.
Papéis emergentes das mitocôndrias em transtornos de humor e esquizofrenia
Além do papel acima mencionado no estresse, na ansiedade e na depressão, as disfunções mitocondriais também podem contribuir para a etiopatogenia de outras condições metabólicas importantes, como transtornos de humor e esquizofrenia, conforme indicado por estudos tanto em humanos quanto em modelos animais.
O papel das mitocôndrias na regulação de comportamentos sociais e traços autísticos
Nos últimos anos, dados crescentes sugeriram uma etiologia mitocondrial do transtorno do espectro do autismo (TEA). As primeiras evidências que sugerem uma possível ligação entre o autismo e o metabolismo mitocondrial remontam a 1985, quando Coleman e Blass descreveram quatro pacientes autistas com sinais de acidose láctica. Recentemente, a potencial etiologia mitocondrial do autismo foi ainda substanciada por vários estudos sobre o genoma mitocondrial incluindo uma meta-análise que evidenciou desequilíbrios em biomarcadores mitocondriais, incluindo lactato, piruvato, carnitina e coenzima Q10, em pacientes com TEA, com alguns desses marcadores correlacionados com a gravidade da doença.
Outras linhas de evidência têm apoiado a ideia de que os genes ligados ao autismo também podem desempenhar um papel na função mitocondrial. Além disso, pesquisas recentes demonstraram que anormalidades na termogênese mitocondrial podem contribuir para o fenótipo da síndrome do X Frágil, caracterizada por deficiência intelectual e autismo.
Equilibrando a função mitocondrial
1- Alimentação saudável composta de alimentos frescos e ricos em nutrientes.
Diversos nutrientes são importantes para que a mitocôndria possa exercer suas funções, como por exemplo, a produção de energia. Manter um aporte regular desses nutrientes contribui para a função mitocondrial saudável.
Dentre eles se destacam:
Creatina - importante na síntese de ATP. Os estudos tem mostrado a deficiencia de creatina no idoso e em diversas condições psiquiátricas.
Carnitina,
Arginina,
Magnésio,
Coenzima Q10 - é um antioxidante essencial que protege as nossas mitocôndrias dos danos oxidativos e também desempenha um papel fundamental na produção de energia.
Antioxidantes, como vitamina C, vitamina E e ácido alfa lipóico. O principal antioxidante cerebral é a glutationa feita a partir da n acetil cisteina;
Riboflabina,
Niacina,
Tiamina,
Ácido fólico
2- Gerenciamento do Estresse.
3- Atividade física regular.
4- Sono adequado.
Sou Dra. Berenice Cunha Wilke, médica formada pela UNIFESP em 1981, com residência em Pediatria na UNICAMP. Obtive mestrado e doutorado em Nutrição Humana na Université de Nancy I, França, e sou especialista em Nutrologia pela Associação Médica Brasileira. Também tenho expertise em Medicina Tradicional Chinesa e uma Certificação Internacional em Endocannabinoid Medicine. Lecionei em universidades brasileiras e portuguesas, e atualmente atendo em meu consultório, oferecendo minha vasta experiência em medicina, nutrição e medicina tradicional chinesa aos pacientes.
Para saber mais:
Morella IM, Brambilla R, Morè L.
Neurosci Biobehav Rev. 2022 Nov;142:104892. doi: 10.1016/j.neubiorev.2022.104892
Guillermo López-Doménech 1, Josef T Kittler 2
Curr Opin Neurobiol .2023 Aug:81:102747.
National Institutes of Health, 2020
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