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O funcionamento do cérebro sempre teve seus mistérios. Até agora não se sabia o que permitia que as células nervosas no cérebro crescessem, nem como elas podia estabelecer redes complexas. Entretanto, a pesquisa do dr. Hiroshi Kawabe, do Instituto Max Plank para Medicina Experimental, promete elucidar estas dúvidas.

O estudo, publicado no periódico Neuron, mostra que uma enzima que normalmente controla a destruição de componentes proteicos tem uma função inesperada nas células nervosas: controla a estrutura do citoesqueleto (estrutura composta por proteínas bastante estáveis, responsáveis por manter a forma da célula e as junções celulares) e, assim, garante que as células nervosas podem formar uma espécie de “árvore”, com ramificações necessárias para a transmissão de sinais no cérebro.

A fim de ser capaz de receber sinais de outras células, as células nervosas formam extensões complexas chamada “dendritos”. O crescimento dos dendritos no cérebro humano ocorre principalmente durante o desenvolvimento cerebral embrionário e infantil tardia. Durante esta fase, os dendritos, com um comprimento total de várias centenas de quilômetros, a crescer a partir de bilhões de células nervosas no nosso cérebro. O resultado é uma rede altamente complexa de células nervosas que controla todas as funções corporais.

O dr. Kawabe já descobriu exatamente como o crescimento do citoesqueleto é controlado durante o desenvolvimento dendrito. Usando camundongos geneticamente modificados, o cientista descobriu que a enzima Nedd4-1 é essencial para o crescimento regular dos dendritos. Nedd4-1 é uma enzima que normalmente controla a degradação dos componentes das proteínas nas células, combinando-as com uma outra proteína chamada ubiquitina. A célula identifica essas moléculas ubiquitinadas como “resíduo” e as degrada. Em alguns casos, no entanto, a ubiquitinação não leva à degradação das proteínas marcadas, mas a função muda de lugar.

Hiroshi Kawabe demonstrou agora que a Nedd4-1 impede que que haja desmembramento do citoesqueleto e do colapso de dendritos. “Enquanto Nedd4-1 é ativa, os dendritos das células nervosas pode crescer normalmente”, relata Kawabe. “Na sua ausência, o crescimento dendrítico trata de uma paralisação e colapso dendritos anteriormente formada, com consequências dramáticas para a função de redes de células nervosas no cérebro.”

A descoberta de Kawabe fornece uma nova e importante visão sobre os mecanismos que controlam o desenvolvimento do cérebro. “O que é surpreendente é que ninguém tenha investigado isso antes”, diz o bioquímico japonês. Os cientistas têm sido conscientes de que Nedd4-1 é uma das enzimas de ubiquitinação mais prevalente nas células nervosas e é produzida com grande freqüência na fase de desenvolvimento, quando as células nervosas crescem e formam seus dendritos.

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