Fontes energéticas celulares para a remoção do cálcio citoplasmático em neurônios.
Doença de Alzheimer (DA) é uma desordem neurodegenerativa caracterizada pela formação de placas de peptídeo β-amiloide (Aβ) e emaranhados neurofibrilares. Diversos estudos apontam o peptídeo Aβ como a causa primária da doença, no entanto, um longo espaçamento temporal é observado entre a produção anormal do peptídeo e o declínio das funções cognitivas comuns à DA. Alterações no metabolismo energético neuronal têm sido observadas durante o desenvolvimento da DA, onde comprometimentos em mecanismos e componentes para o controle energético são associados a diversos efeitos deletérios, dentre os quais, a desregulação na dinâmica do Ca2+ citoplasmático. O Ca2+ é um íon importante na sinalização neuronal, sendo sua concentração intracelular regulada cuidadosamente. Em neurônios, após um aumento transitório de Ca2+ intracelular, este íon é removido deste ambiente, principalmente, por meio de bombas de Ca2+ (Ca2+-ATPases) as quais utilizam a energia armazenada no trifosfato de adenosina (ATP) para bombear Ca2+ para fora da célula ou para dentro de compartimentos celulares específicos, como o retículo endoplasmático ou as mitocôndrias. O controle do Ca2+ citoplasmático é importante pois desempenha papel central em muitos processos e mecanismos de sinalização intracelular, sendo que seu desbalanço pode levar a danos celulares irreversíveis. Dentro deste panorama, este trabalho procurou (i) distinguir os principais mecanismos ATP-dependentes que contribuem para remoção do Ca2+ intracelular em neurônios e (ii) estabelecer qual via geradora de ATP, glicolítica ou mitocondrial, estaria ligada ao principal mecanismos de remoção de Ca2+ citoplasmático em neurônios piramidais do hipocampo. Assim, transientes de Ca2+ foram evocados e seus parâmetros cinéticos quantificados após o bloqueio pontual da Ca2+-ATPase da membrana plasmática (PMCA), do retículo endoplasmático (SERCA) e do trocador Na+-Ca2+ (NCX). Além disso, o bloqueio da glicólise e da mitocondria também foi realizado. Por fim, o bloqueio do principal mecanismo ATP dependente para a remoção do Ca2+ citoplasmático foi combinado ao bloqueio da via mitocondrial ou glicolítica. Os resultados mostram que a PMCA é o principal mecanismo ATP dependente para remoção do Ca2+ no neurônio piramidal do hipocampo e que este mecanismo é mantido com ATP proveniente da glicólise. Concluímos, portanto, que o déficit energético que ocorre na DA pode impactar diretamente o Ca2+ intracelular, causando alterações na dinâmica e sinalização intracelular deste íon.