Cercetătorii au inversat pierderea memoriei prin stimularea activității mitocondriale în creier
Mitocondriile sunt adesea descrise ca uzinele de energie ale celulelor, dar în creier, rolul lor poate fi chiar mai important decât și-au dat seama cercetătorii.
Aceaste structuri mici furnizează energia necesară neuronilor pentru a comunica, a forma amintiri și a menține funcționarea optimă a creierului.
Un studiu publicat în revista Nature Neuroscience a raportat o descoperire semnificativă în înțelegerea demenței, realizat de cercetători de la Inserm și Universitatea din Bordeaux, în colaborare cu oameni de știință de la Universitatea din Moncton, Canada. Rezultatele au evidențiat o legătură directă între activitatea mitocondrială defectuoasă și simptomele cognitive asociate cu bolile neurodegenerative.
În cadrul studiului, echipa a dezvoltat un instrument specific care a permis creșterea temporară a activității mitocondriale în modele animale de boală neurodegenerativă. Atunci când au stimulat mașinăria energetică a creierului, problemele de memorie s-au îmbunătățit.
Deși descoperirile sunt preliminare și au fost observate în modele animale, sugerează o posibilitate interesantă: mitocondriile nu se degradează pur și simplu după debutul bolii cerebrale. În schimb, eșecul lor ar putea contribui la apariția simptomelor pe măsură ce demența se dezvoltă.
Această idee ar putea schimba perspectiva cercetătorilor privind viitoarele tratamente. Dacă deficiența energetică a celulelor cerebrale contribuie la pierderea memoriei, atunci restaurarea funcției mitocondriale ar putea deveni o strategie pentru încetinirea sau reducerea simptomelor.
Mitocondria este o structură mică din interiorul celulei care ajută la generarea energiei necesare pentru funcționarea normală. Acest aspect este crucial în creier, care consumă o cantitate mare de energie a organismului.
Neuronii depind de această energie pentru a transmite semnale între ei. Când activitatea mitocondrială scade, neuronii nu mai au suficientă putere pentru a funcționa corect. Pe termen lung, această insuficiență energetică poate slăbi comunicarea în creier și contribui la probleme de memorie și gândire.
Boliile neurodegenerative implică declinul treptat al funcției neuronale, urmat de moartea celulelor cerebrale. În cazul bolii Alzheimer, cercetătorii au observat de multă vreme că problemele mitocondriale apar alături de degenerarea neuronală, adesea înainte ca celulele să moară. Totuși, până recent, era dificil de determinat dacă disfuncția mitocondrială contribuie la procesul bolii sau apare doar ca un rezultat al acestuia.
Pentru a explora această întrebare, cercetătorii au dezvoltat un instrument capabil să stimuleze temporar activitatea mitocondrială. Raționamentul lor a fost simplu, dar puternic: dacă creșterea activității mitocondriale îmbunătățește simptomele la animale, atunci aceasta sugerează că disfuncția mitocondrială poate apărea înainte de pierderea neuronilor și contribuie direct la declinul cognitiv.
Lucrările anterioare ale echipelor de cercetare identificaseră deja un rol pentru proteinele G, care facilitează transferul de informații în interiorul celulelor, în reglarea activității mitocondriale din creier. În studiul din 2025, au construit un receptor artificial numit mitoDreadd-Gs, destinat activării directe a proteinelor G în interiorul mitocondriilor, stimulând astfel activitatea mitocondrială.
Când mitoDreadd-Gs a fost activat în creier, activitatea mitocondrială a revenit la niveluri normale, iar performanța memoriei s-a îmbunătățit în modelele de șoareci cu demență.
„Această lucrare este prima care stabilește o legătură de cauzalitate între disfuncția mitocondrială și simptomele legate de bolile neurodegenerative, sugerând că activitatea mitocondrială afectată ar putea fi la originea debutului degenerării neuronale”, explică Giovanni Marsicano.
Deși rezultatele nu indică faptul că un tratament este pregătit pentru pacienți, cercetările au fost efectuate pe modele animale și este necesară o cercetare suplimentară pentru a stabili dacă abordări similare ar putea fi sigure, durabile și eficiente la oameni.
Cu toate acestea, descoperirile contribuie la o schimbare tot mai mare în cercetarea demenței. Oamenii de știință se concentrează din ce în ce mai mult pe aspecte dincolo de caracteristicile cunoscute ale bolii Alzheimer, cum ar fi plăcile de amiloid și tangletele tau, examinând cum producția de energie, metabolismul, inflamația și stresul celular pot modela boala din cele mai timpurii stadii.
Un studiu recent realizat de Mayo Clinic a legat disfuncțiile din complexul mitocondrial I, o parte esențială a sistemului energetic al celulei, de progresia bolii Alzheimer și de răspunsul potențial la tratament. Recenziile publicate ulterior au descris, de asemenea, eșecul mitocondrial ca o caracteristică timpurie și potențial central al biologiei Alzheimer, nu doar o consecință tardivă a leziunilor cerebrale.
„Aceste rezultate vor trebui extinse, dar ne permit să înțelegem mai bine rolul important al mitocondriilor în funcționarea corespunzătoare a creierului nostru. În cele din urmă, instrumentul pe care l-am dezvoltat ar putea ajuta la identificarea mecanismelor moleculare și celulare responsabile pentru demență și la facilitarea dezvoltării unor ținte terapeutice eficiente”, subliniază Étienne Hébert Chatelain.
Întrebarea majoră care urmează este dacă stimularea pe termen lung a activității mitocondriale poate face mai mult decât să îmbunătățească simptomele de memorie. Cercetătorii vor să afle dacă restaurarea funcției mitocondriale ar putea încetini pierderea neuronilor, întârzia progresia bolii sau, eventual, ajuta la prevenirea leziunilor înainte de a deveni ireversibile.
„Acum, munca noastră constă în a încerca să măsurăm efectele stimulării continue a activității mitocondriale pentru a vedea dacă aceasta influențează simptomele bolilor neurodegenerative și, în cele din urmă, întârzie pierderea neuronală sau chiar o previne dacă activitatea mitocondrială este restaurată”, a adăugat Luigi Bellocchio.
Descoperirea sugerează un mesaj uimitor: pierderea memoriei ar putea fi legată nu doar de moartea celulelor cerebrale, ci și de neuronii activi care se confruntă cu o insuficiență energetică. Prin învățarea cum să reîncărcăm aceste mici motoare, cercetătorii ar putea deschide o nouă cale în lupta împotriva demenței.
