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Molécula da memória é destronada

Resultados questionam o papel da proteína M quinase zeta e sugerem revisão de tratamentos 

Ed Yong e revista Nature
Shutterstock
Durante anos, a proteína foi vista como a pedra angular da memória de longo prazo. Inibir essa enzima poderia apagar memórias antigas, enquanto utilizá-la poderia fortalecer as memórias esquecidas.

Dois grupos independentes de cientistas dos Estados Unidos agora desafiaram seriamente o papel dessa ‘molécula da memória’ ao desenvolver ratos em que ela é completamente ausente – e mostrar que esses ratos não têm problemas detectáveis de memória. Seus resultados foram publicados em 2 de janeiro, na Nature.

A empolgação ao redor da enzima, chamada de proteína cinase M-ζ (PKM-ζ), começou a surgir em 2007, quando Todd Sacktor do Centro Médico SUNY Downstate na cidade de Nova York eliminou lembranças com um mês de idade, de cheiros desagradáveis em ratos. Ele fez isso ao injetar ZIP (um pequeno peptídeo que deveria bloquear a enzima) no hipocampo dos animais, uma região do cérebro crucial para a formação da memória.

Outras equipes obtiveram resultados semelhantes, apagando tipos diferentes de memória ao injetar ZIP em várias regiões cerebrais de roedores, moscas e lesmas do mar. E em 2011, Sacktor fez o oposto: ele fortaleceu a lembrança que ratos tinham de gostos desagradáveis ao injetar seus cérebros com vírus que carregavam cópias extras da PKM-ζ.

Surpresa memorável

Esses fascinantes estudos sugeriam que a memória de longo prazo, em vez de ser estática e estável, é surpreendentemente frágil, e depende da atividade contínua de uma única enzima.

Richard Huganir da Johns Hopkins University em Baltimore, no estado de Maryland, ficou intrigado com esses resultados, mas estava preocupado porque grande parte dos dados dependia das ações do ZIP. Ele e seus colaboradores tomaram um caminho diferente, bloqueando dois genes – um para a PKM-ζ e outro para uma proteína relacionada, chamada PKC-ζ – em ratos embrionários. Trabalhando independentemente, Robert Messing e seus colegas da University of California, San Francisco, criaram ratos semelhantes.

Nenhum dos grupos de ratos mostrou qualquer problema de memória. Os animais de Messing formaram memórias persistentes de medos, objetos, lugares e movimentos ao longo de uma bateria de testes comportamentais. E os ratos de Huganir mostraram níveis normais de potenciação de longo prazo – o fortalecimento de sinapses entre dois neurônios que se acredita serem subjacentes ao aprendizado e à memória.

“Nosso estudo diz de maneira bem conclusiva que a PKM-ζ não regula a memória”, declara Huganir. “Ficamos bastante surpresos”. Ainda mais surpreendente é que ambas as equipes descobriram que o ZIP ainda conseguia destruir memórias estabelecidas em seus ratos, apesar da ausência de PKM-ζ.

“Nosso estudo não elimina a possibilidade de que a PKM-ζ possa ter um papel em algumas formas de memória, mas ela não é o regulador mestre essencial da memória que a literatura atual sugere”, explica Lenora Volk, membro da equipe de Huganir.

Mas Sacktor argumenta que os resultados “não são muito surpreendentes”, porque um gene diferente pode ter compensado pela perda do outro, como acontece rotineiramente em ratos que tiveram alguns genes excluidos. Ele suspeita que proteínas relacionadas, como a PKM-ι ou a PKM-λ, possam estar envolvidas. “Acho que no futuro tentaremos encontrar os mecanismos de back-up da memória”.

Rotas alternativas

Mas a equipe de Huganir também criou ratos que poderiam ter seu gene PKM-ζ apagado à vontade se recebessem uma droga específica. Isso permitiu que os pesquisadores depletassem a enzima durante a vida adulta, depois de ratos terem crescido com níveis normais dela. Os animais ainda mostraram potencial de longo prazo normal.

“Esses resultados não mostram que a PKM-ζ não é importante”, lembra Lynn Nadel, cientista cognitivo da University of Arizona em Tucson. “Mas eles mostram que a situação é complicada – que surpresa! – e que há múltiplas rotas possíveis envolvidas”.

Essas outras rotas ainda são um mistério. Sem a PKM-ζ, “não há muitas alternativas atraentes para explicar o mecanismo de retenção da memória de longo prazo”, observa Huganir.

Agora sua equipe está tentando explorar outros mecanismos ao identificar os verdadeiros alvos da ZIP. “Os mecanismos subjacentes à manutenção da memória de longo prazo estarão entre os temas mais empolgantes da pesquisa neurocientífica durante muitos dos próximos anos”, acredita ele. 

Este artigo foi reproduzido com permissão da revista Nature. O artigo foi publicado pela primeira vez em 2 de janeiro de 2013.
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