Vitamina K superalimentada pode ajudar o cérebro a se curar

A vitamina K, um nutriente lipossolúvel mais conhecido pelo seu papel na coagulação do sangue e na saúde óssea, atraiu recentemente a atenção pela sua influência no desenvolvimento e proteção das células cerebrais. No entanto, as formas naturais de vitamina K, como a menaquinona 4 (MK-4), podem não ser suficientemente potentes para uma utilização eficaz em terapias regenerativas que visam doenças neurodegenerativas.

Em um estudo inovador publicado em Neurociência Química ACSpesquisadores do Departamento de Biociências e Engenharia do Instituto de Tecnologia Shibaura, no Japão, liderados pelo Professor Associado Yoshihisa Hirota e pelo Professor Yoshitomo Suhara, criaram e testaram novos análogos da vitamina K com efeitos neuroativos mais fortes. A equipe também identificou um mecanismo distinto através do qual a vitamina K promove a diferenciação neuronal.

Explicando suas descobertas, o Dr. função.”

Para aumentar o impacto biológico da vitamina K, a equipe produziu 12 homólogos híbridos de vitamina K, ligando-os ao ácido retinóico (um metabólito ativo da vitamina A que estimula a diferenciação neuronal), a um grupo de ácido carboxílico ou a uma cadeia lateral de éster metílico. Eles então avaliaram a eficácia com que cada composto promoveu a diferenciação neuronal.

A vitamina K e o ácido retinóico influenciam a transcrição genética através do receptor esteróide e xenobiótico (SXR) e do receptor de ácido retinóico (RAR), respectivamente. Os pesquisadores mediram a atividade de SXR e RAR em células progenitoras neurais de camundongos tratadas com os compostos recentemente desenvolvidos e descobriram que os híbridos mantiveram as funções biológicas de ambas as moléculas parentais. Eles também mediram a expressão da proteína 2 associada aos microtúbulos (Map2), um marcador de crescimento neuronal, para rastrear a diferenciação celular. Um composto, que combinou ácido retinóico com uma cadeia lateral de éster metílico, produziu um aumento de três vezes na diferenciação neuronal em comparação com o controle e mostrou atividade significativamente mais forte do que a vitamina K natural. Esta versão melhorada foi designada como o novo análogo da vitamina K (Novel VK).

Para compreender melhor como a vitamina K protege os neurónios, a equipa comparou os padrões de expressão genética em células estaminais neurais tratadas com MK-4, que promove a diferenciação neuronal, com aquelas tratadas com um composto que a suprime. A análise transcriptômica revelou que a diferenciação neuronal induzida pela vitamina K é mediada por receptores metabotrópicos de glutamato (mGluRs) através de processos epigenéticos e transcricionais a jusante. O efeito do MK-4 foi especificamente ligado ao mGluR1. Estudos anteriores demonstraram que o mGluR1 desempenha um papel fundamental na comunicação sináptica, e que os ratos sem este receptor apresentam deficiências motoras e sinápticas semelhantes às observadas em doenças neurodegenerativas.

Indo mais fundo, os pesquisadores realizaram simulações estruturais e estudos de acoplamento molecular para elucidar se o homólogo da vitamina K interage com o mGluR1. Na verdade, a sua análise revelou uma afinidade de ligação mais forte entre o Novel VK e o mGluR1. Finalmente, os pesquisadores examinaram a absorção celular do Novel VK e sua conversão em MK-4 bioativo em células e camundongos. Eles notaram um aumento significativo dependente da concentração na concentração intracelular de MK-4. Além disso, o Novel VK converteu-se em MK-4 mais facilmente do que a vitamina K natural. vivo experimentos em camundongos mostraram que o Novel VK exibiu um perfil farmacocinético estável, cruzou a barreira hematoencefálica e alcançou maior concentração de MK-4 no cérebro em comparação com o controle.

No geral, o estudo esclarece o mecanismo pelo qual a vitamina K e os seus análogos estruturais exercem efeitos neuroprotetores, abrindo caminho para o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos que podem retardar ou reverter doenças neurodegenerativas.

Concluindo com as implicações de longo prazo de seu trabalho, o Dr. Hirota diz: “Nossa pesquisa oferece uma abordagem potencialmente inovadora para o tratamento de doenças neurodegenerativas. Um medicamento derivado da vitamina K que retarda a progressão da doença de Alzheimer ou melhora seus sintomas poderia não apenas melhorar a qualidade de vida dos pacientes e suas famílias, mas também reduzir significativamente a crescente carga social de gastos com saúde e cuidados de longo prazo”.

Esperamos que a sua investigação se traduza em tratamentos clinicamente significativos para pacientes que lutam contra doenças neurológicas.

Informações de financiamento

Este estudo foi parcialmente financiado por um fundo para a Fundação Memorial Mishima Kaiun e a Fundação Memorial Suzuken, Fundação de Pesquisa em Cosmetologia KOSÉ, Fundação Koyanagi, Bolsas de Pesquisa do Instituto Toyo de Tecnologia de Alimentos, Fundo de Promoção de Pesquisa Científica e Fundação de Pesquisa Industrial e Econômica Takahashi. Este estudo foi parcialmente apoiado por um Fundo para a Promoção de Pesquisa Internacional Conjunta (Fostering Joint International Research (A)) (número de concessão 18KK0455) e um subsídio para pesquisa científica (C) (números de subsídio 20K05754 e 18K11056, 21K11709 e 24K14656), subsídio para cientistas em início de carreira (número de subsídio 23K14091) da Sociedade Japonesa para a Promoção de Ciência (JSPS).