Pesquisadores da Johns Hopkins Medicine descobriram canais microscópicos de nanotubos no cérebro que os neurônios usam para transferir moléculas tóxicas, potencialmente espalhando proteínas prejudiciais ligadas à doença de Alzheimer. As descobertas, baseadas em experimentos com camundongos geneticamente modificados, sugerem que essas estruturas aumentam cedo em modelos de doença. O estudo oferece novas perspectivas sobre distúrbios neurodegenerativos e possíveis alvos terapêuticos.
Cientistas da Johns Hopkins Medicine descobriram como os cérebros de mamíferos formam redes intricadas de tubos minúsculos, chamados nanotubos dendríticos, para mover toxinas para dentro e fora dos neurônios, semelhante a tubos pneumáticos em fábricas. Esses nanotubos ajudam principalmente a expelir moléculas pequenas tóxicas, como beta-amiloide, que podem formar placas pegajosas características da doença de Alzheimer.
A pesquisa, publicada em 2 de outubro de 2025 na Science, utilizou camundongos geneticamente modificados e ferramentas de imagem avançadas, financiadas pelo National Institutes of Health. Ao observar amostras de tecido cerebral com microscopia de alta resolução e imagem de células vivas, a equipe observou neurônios estendendo conexões longas e esguias entre dendritos para transportar materiais.
"As células precisam se livrar de moléculas tóxicas, e ao produzir um nanotubo, elas podem então transmitir essa molécula tóxica para uma célula vizinha," disse o autor correspondente Hyungbae Kwon, professor associado de neurociência na Johns Hopkins University School of Medicine. "Infelizmente, isso também resulta na disseminação de proteínas prejudiciais para outras áreas do cérebro."
Em camundongos projetados para desenvolver acúmulo de amiloide semelhante ao Alzheimer, o número de nanotubos aumentou aos três meses de idade—quando os sintomas estavam ausentes—em comparação com camundongos saudáveis da mesma idade. Aos seis meses, as contagens de nanotubos se igualaram entre os grupos. Estruturas semelhantes de nanotubos foram identificadas em neurônios humanos de um banco de dados público de microscopia eletrônica.
"As estruturas longas e finas em forma de coluna desses nanotubos dendríticos ajudam a transferir informações rapidamente de neurônio para neurônio," acrescentou Kwon. A equipe planeja experimentos futuros para explorar redes de nanotubos em outros tipos de células cerebrais e manipular sua formação para tratamentos potenciais. "Ao projetar um tratamento potencial baseado neste trabalho, podemos mirar em como os nanotubos são produzidos—seja aumentando ou diminuindo sua formação—de acordo com o estágio da doença," observou Kwon.
Contribuidores adicionais incluem Minhyeok Chang, Sarah Krüssel, Juhyun Kim, Daniel Lee, Alec Merodio e Jaeyoung Kwon da Johns Hopkins, bem como Laxmi Kumar Parajuli e Shigeo Okabe da University of Tokyo.