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Quando sentimos o cheiro de cachorro-quente, isso pode desencadear memórias de churrascos no quintal ou assistir a jogos de beisebol durante a infância. Durante esse processo, as áreas do cérebro que controlam o olfato e a memória de longo prazo disparam impulsos rapidamente. Para alimentar esses sinais dos neurônios, as regiões ativas do cérebro precisam de oxigênio e energia na forma de glicose no sangue, que é rapidamente entregue pelos vasos sanguíneos.
Agora, os pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Maryland descobriram que um certo tipo de célula que fica no topo dos menores vasos sanguíneos do cérebro detecta quando a região do cérebro precisa de energia. Quando os níveis de glicose estão baixos, essas células sinalizam para que os vasos sanguíneos se dilatem, aumentando o fluxo sanguíneo regionalmente e permitindo que mais energia alimente essa parte do cérebro.
Essas descobertas de experimentos em camundongos foram publicadas em 27 de dezembro de 2022, em Relatórios de Células.
“Essas flutuações no fluxo sanguíneo ajudam a direcionar os recursos de energia do cérebro para apoiar as funções cotidianas”, disse o líder do estudo Thomas Longden, PhD, professor assistente de fisiologia na UMSOM. as áreas de linguagem e as áreas motoras (ou de movimento) que controlam minhas cordas vocais para alimentar esses processos.”
Em 2022, o laboratório do Dr. Longden mostrou que os sinais na forma de cálcio – moldados por impulsos elétricos através dos vasos sanguíneos – fazem com que certos capilares cerebrais relaxem controlando o fluxo sanguíneo, por meio de um artigo publicado na Avanços da ciência. Em seu estudo mais recente, sua equipe demonstrou que um tipo específico de célula localizada ao longo da parte externa dos capilares, conhecida como pericito, direciona esses pulsos elétricos com base na percepção das necessidades locais de energia.
Os pesquisadores observaram diretamente esse processo em cérebros de camundongos usando microscopia avançada e, em seguida, dissecaram os capilares com seus pericitos anexados. Eles então mediram os sinais elétricos emitidos pelos pericitos quando os níveis de glicose foram ajustados. Eles descobriram que os pericitos geravam rapidamente sinais elétricos quando os níveis de açúcar eram baixos, mas não quando os níveis eram altos.
“Se a energia adequada não for fornecida pelos vasos sanguíneos do cérebro aos neurônios em tempo hábil, pode haver uma incompatibilidade entre o suprimento e a demanda de energia. Isso faz com que os neurônios do cérebro sofram estresse, o que pode levar ao metabolismo de proteínas prejudicado, alterações no como os neurônios disparam e, eventualmente, a morte celular”, disse o co-autor do estudo Ashwini Hariharan, PhD, pós-doutorado em Fisiologia na UMSOM.
“Foi demonstrado que essa falha energética na função dos vasos sanguíneos do cérebro ocorre durante o processo de envelhecimento, em certas doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer e no derrame”, disse o reitor da UMSOM Mark T. Gladwin, MD, vice-presidente de assuntos médicos , University of Maryland, Baltimore, e John Z. e Akiko K. Bowers Distinguished Professor.
Dr. Longden acrescentou: “Ao estudar como esse processo funciona normalmente, os pesquisadores podem obter mais informações sobre o que acontece no envelhecimento ou em doenças neurodegenerativas, para que possam desenvolver melhores terapias”.
Este estudo foi financiado pelo National Institutes of Health’s National Institute on Aging e National Institute of Neurological Disorders and Stroke (1R01AG066645, 5R01NS115401 e 1DP2NS121347-01), American Heart Association e DC Women’s Board.
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