Cientistas finalmente descobrem por que o cérebro consome tanta energia

Você sabia que somente o cérebro, um dos órgãos mais importantes do corpo humano, consome cerca de 20% da energia necessária para sobrevivermos? Até então, os motivos para tamanho gasto ainda eram uma incógnita para a ciência, mas pesquisadores acabam de divulgar respostas importantes em relação a esse processo.

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De acordo com a pesquisa, as vesículas, que contam com mensagens que são transmitidas entre as células cerebrais, estão vazando energia constantemente. Provavelmente, isso acontece como uma compensação para que o cérebro esteja pronto para funcionar a todo o tempo.

Anteriormente, estudos acreditavam que esse gasto de energia acontecia pelo fato de o cérebro ser eletricamente ativo, ou seja, porque os neurônios estão constantemente disparando sinais elétricos para a comunicação, queimando grandes quantidades da molécula de energia chamada adenosina trifostato (ATP). A possibilidade, então, foi refutada quando descobriram que mesmo os cérebros de pessoas em coma ou em estado vegetativo continuam consumindo a mesma quantidade de energia.

Vesículas e vazamentos

A descoberta do vazamento das vesículas aconteceu quando os cientistas desativaram diversas bombas nas superfícies das vesículas e fotografaram as sinapses com a ajuda de um microscópio fluorescente, descobrindo assim quanto de trifosfato de adenosina foi queimado. Então, eles encontraram uma "bomba de próton" que era responsável por cerca de 44% de toda a energia usada durante a sinapse de repouso, e descobriram que ela precisava continuar funcionando e queimando ATP, pois as vesículas sempre estavam vazando prótons.

Para lançar essas vesículas a qualquer momento, as sinapses inativas têm o trabalho de embalá-las previamente com neurotransmissores, que é feito com bombas de proteínas transportadoras que ficam na superfície das vesículas. Essas bombas mudam de forma para fazer esse transporte, pegando um próton dentro da vesícula, e então elas mudam de forma novamente e "cospem" o próton para fora da vesícula. Esse processo exige que as vesículas tenham uma concentração maior de prótons na parte interna do que na externa.

Os pesquisadores, no entanto, descobriram que, mesmo com as vesículas cheias de neurotransmissores, as proteínas transportadoras continuavam mudando de forma, e mesmo sem fazer o transporte para a vesícula, elas continuavam liberando prótons, fazendo com que as bombas de prótons seguissem trabalhando para reabastecer o reservatório da vesícula, consequentemente gastando muita energia.

Os estudos foram feitos em ratos de laboratório, mas os pesquisadores acreditam que as descobertas também sejam as mesmas em humanos. Ainda não está claro, no entanto, como o cérebro evoluiu para ter esse vazamento.

Fonte: Live Science, Science Advances