Ferro e doenças neurodegenerativas
Algumas desordens neurodegenerativas, frequentes no processo de envelhecimento, são caracterizadas pela elevação na concentração extracelular de metais de transição, como Ferro, por exemplo. No cérebro, quando em concentrações normais,os íons metálicos são fundamentais para a ocorrência da transmissão de sinais entre neurônios. Entretanto, quando se encontram em excesso, promovem a formação de radicais livres que levam ao stress oxidativo, constantemente associado às patologias neurodegenerativas.
A barreira hemato-encefálica e a barreira hemato-liquórica regulam a captação de ferro para o interior do cérebro através da expressão de receptores para as proteínas responsáveis pelo transporte desse metal no organismo. Em cérebros normais o ferro não apresenta toxicidade em virtude da atuação de mecanismos homeostáticos eficientes.
No organismo, existem agentes biológicos redox que disponibilizam substrato para a síntese de antioxidantes intracelulares, que evitam o stress oxidativo principalmente devido ao seqüestro de íons metálicos. Em concentrações normais, esses agentes impedem o acúmulo de metais evitando assim, a formação de radicais livres em excesso. No entanto, com a gradativa perda da homeostase celular, típica do envelhecimento, ocorre uma queda na concentração desses agentes redox, que, somada ao acúmulo de metais (também característico da senescência), potencializa a formação de espécies reativas e radicais livres neurotóxicos.
O cérebro é especialmente sensível ao stress oxidativo devido à vários fatores como o seu elevado consumo de oxigênio, elevadas concentrações de neurotransmissores auto-oxidáveis (dopamina, noradrenalina, por exemplo), presença de enzimas que têm como produto final o H2O2, níveis relativamente baixos de agentes antioxidantes, tendência a acumular metais além de níveis normalmente altos de ferro e ascorbato (que participam da peroxidação lipídica da membrana via Reação de Fenton).
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| Ferritina |
A Ferritina, proteína responsável pelo armazenamento de ferro intracelular, aumente com a idade e o seu acúmulo torna-se um fator de risco para a Doença de Alzheimer. Como já foi discutido em artigos anteriores, no Mal de Alzheimer ocorre a formação de placas tóxicas pelo acúmulo da proteína β amilóide e emaranhados neurofibrilares em conseqüência da hiperfosforilação da proteína Tau. Estudos evidenciam quem um dos fatores que causam a agregação e depósito da β amilóide é a interação da mesma com o Ferro. Essa ligação se dá em uma tentativa de β amilóide de diminuir o dano oxidativo, atuando então, como um quelante, abaixando a concentração de Ferro livre. Essa ação, apesar de tentar exercer um efeito neuroprotetor acaba por acarretar consequências neurotóxicas, pois, o acúmulo desse complexo, que forma as conhecidas placas amilóides, é tóxico e aumenta o stress oxidativo. A presença do Ferro também é fundamental na indução da agregação da proteína Tau hiperfosforilada o que culmina na formação dos emaranhados neurofibrilares.
Na Doença de Parkinson, também discutida em artigos anteriores, ocorre a morte dos neurônios dopaminérgicos (responsáveis pela produção de dopamina) o que acarreta problemas no sistema motor devido ao déficit desse neurotransmissor. Os neurônios dopaminérgicos se encontram na substância negra do cérebro, rica em neuromelanina. Essa neuromelanina armazena elevadas quantidades de ferro e esse metal acaba migrando para o citossol durante a progressão do Mal de Parkinson. Esse excesso do Ferro leva a um aumento das espécies reativas de oxigênio expondo a região a um elevado stress oxidativo. Além disso, o Ferro também atua induzindo a agregação da proteína α-sinucleína alterada formando os Corpos de Lewy.
Com base no exposto percebe-se que o Ferro é muito importante, porém quando em altas concentrações favorece a formação de radicais livres causando um desequilíbrio entre esses radicais e as espécies antioxidantes. Esse desequilíbrio a oxidação de importanntes componente celulares levando a mudanças na conformação de proteínas que passam a formar agregados prejudiciais aos neurônios, levando-os à degeneração.
Escrito por: Amanda Costa Pinto
Referências:
http://revistaseletronicas.pucrs.br/ojs/index.php/scientiamedica/article/view/2112/2632
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