Cientistas dos EUA associam sinalização da insulina à memória e aprendizagem

Cientistas da Harvard University, nos EUA, demonstraram como a via de sinalização da insulina e peptídeos semelhantes à insulina tem um papel fundamental para ajudar a regular a aprendizagem e a memória.

Entender como funcionam as vias como poderia um dia ajudar no desenvolvimento de tratamentos para uma série de distúrbios cognitivos, incluindo a demência.

"As pessoas pensam em insulina e diabetes, mas muitas síndromes metabólicas estão associadas com alguns tipos de defeitos cognitivos e distúrbios comportamentais, como a depressão ou demência. Isso sugere que os peptídeos semelhantes à insulina e a insulina podem desempenhar um papel importante na função neural, mas tem sido muito difícil elucidar o mecanismo subjacente, porque esses peptídeos não funcionam através de sinapses que ligam os diferentes neurônios no cérebro", observa a líder da pesquisa Yun Zhang.

Para chegar a esse mecanismo, Zhang e seus colegas selecionaram um organismo cujo genoma e sistema nervoso são bem descritos e altamente acessíveis pela genética, o C. elegans.

Usando ferramentas genéticas, eles alteraram os vermes, eliminando sua capacidade de criar compostos individuais semelhantes à insulina. Esses novos vermes "mutantes" foram então testados para ver se aprendem a evitar comer um tipo particular de bactéria que é conhecido por infectar os vermes.

Os testes mostraram que, apesar de alguns vermes terem aprendido a ficar longe das bactérias, outros não o fizeram, o que sugere que a remoção de um composto específico semelhante à insulina parou a capacidade dos vermes de aprender.

Os pesquisadores ficaram surpresos ao encontrar, no entanto, que não foi apenas a remoção das moléculas que fizeram com que os animais perdessem a capacidade de aprender, alguns peptídeos foram encontrados para inibir a aprendizagem.

"Nós não havia previsto que iríamos encontrar reguladores positivos e negativos destes peptídeos", disse Zhang. "Por que o animal precisa deste regulamento bidirecional de aprendizagem? Uma possibilidade é que a aprendizagem depende do contexto. Há certas coisas que você quer aprender, por exemplo, os vermes nesses experimentos queriam aprender a não comer este tipo de bactéria infecciosa. Essa é uma regulação positiva da aprendizagem. Mas se eles precisavam comer, mesmo que fosse uma má alimentação, para sobreviver, eles precisavam de uma forma de suprimir este tipo de aprendizagem", explica Zhang.

A equipe descobriu ainda que havia provas de que várias moléculas semelhantes à insulina poderiam regular umas às outras.

"Muitos animais, incluindo humanos, têm múltiplas moléculas semelhante à insulina, e parece que essas moléculas podem agir como uma rede. Cada uma delas pode ter um papel ligeiramente diferente, no sistema nervoso, e funcionar em conjunto para coordenar a sinalização relacionada com a aprendizagem e a memória. Mudando a maneira como as moléculas interagem, o cérebro pode sintonizar a aprendizagem de uma série de maneiras diferentes", afirma a pesquisadora.

A equipe pretende, agora, caracterizar mais peptídeos semelhantes à insulina, como forma de melhor compreender como as várias moléculas interagem e como elas atuam sobre os circuitos neurais de aprendizagem e memória.

A pesquisa foi publicada na revista Neuron.