O circuito cerebral com detecção de leptina ajuda a superar a ansiedade para atender às necessidades vitais

Como os mamíferos conseguem comer em situações que causam ansiedade, entrar em espaços expostos ou desacelerar quando a ansiedade os leva a continuar em movimento? Um novo estudo identifica um circuito sensível à leptina no hipotálamo lateral que ajuda a superar a ansiedade para realizar comportamentos essenciais, como explorar, alimentar e limitar a hiperatividade desadaptativa.

A leptina é um hormônio que atua no cérebro, regulando o equilíbrio energético, influenciando o apetite e o comportamento alimentar. A leptina é detectada por neurônios que possuem receptores de leptina. Muitos desses neurônios estão localizados no hipotálamo lateral, a região do cérebro onde os sinais metabólicos se reúnem. É responsável pela regulação do comportamento alimentar.

O estudo “Uma população neuronal hipotalâmica lateral que expressa receptores de leptina neutraliza a ansiedade para permitir respostas comportamentais adaptativas”, liderado pela professora Dra. Tatiana Korotkova, diretora do Instituto de Fisiologia de Sistemas da Universidade de Colônia e pesquisadora principal do Cluster de Excelência em Pesquisa do Envelhecimento do CECAD, apareceu em Neurociência da Natureza.

A ansiedade é um estado protetor que nos ajuda a evitar condições prejudiciais. No entanto, a ansiedade também pode impedir-nos de satisfazer necessidades vitais como comer e, em alguns casos, pode até levar a comportamentos inadequados, como exercício excessivo na anorexia nervosa.

Como o hipotálamo e seus circuitos centrais são evolutivamente conservados entre camundongos e humanos, delinear mecanismos hipotalâmicos laterais sensíveis à leptina poderia fornecer uma base para a tradução clínica e o desenvolvimento de medicamentos. No modelo do rato, a equipe mostra que a atividade nos neurônios hipotalâmicos laterais sensíveis à leptina prevê o estado de ansiedade de um indivíduo e pode ser ajustada para restaurar escolhas adaptativas, mesmo sob condições que causam ansiedade.

Os pesquisadores usaram minúsculos microscópios para visualizar a atividade de neurônios individuais enquanto os ratos exploravam livremente diferentes ambientes e se envolviam em vários comportamentos espontâneos.

“Imaginamos a atividade dos neurônios sensores de leptina enquanto os ratos enfrentavam situações que poderiam causar ansiedade. Vimos que esses neurônios são ativados sempre que os animais superam a ansiedade e exploram livremente áreas expostas ou se aproximam da comida dentro delas”, diz Rebecca Figge-Schlensok, pesquisadora de doutorado na Universidade de Colônia. “Quando impulsionamos esta atividade, os ratos exploraram mais e foram capazes de comer em contextos desafiadores – sinais claros de que este circuito ajuda a superar a ansiedade para apoiar um comportamento adaptativo e direcionado a objetivos”.

Os investigadores observaram ainda um aumento da entrada do córtex pré-frontal – uma região que medeia o controlo cognitivo – em animais mais ansiosos. Esta entrada suprimiu a atividade das células redutoras da ansiedade, impedindo assim o alívio da ansiedade. Isto demonstra um papel do controle cognitivo na regulação dos estados emocionais.

“O que nos entusiasmou é que a atividade destes neurónios sensíveis à leptina não apenas monitoriza o estado – ela prevê qual indivíduo ficará mais ou menos ansioso numa situação desafiadora”, observa a Dra. Anne Petzold, co-autora, atualmente líder de grupo no Instituto Europeu de Neurociências, Göttingen. “O aumento da entrada do córtex pré-frontal forneceu uma explicação mecanicista do motivo pelo qual indivíduos mais ansiosos não conseguem recrutar esse circuito de redução da ansiedade”.

A ansiedade tem interseções clínicas claras, principalmente com a anorexia nervosa. Para investigar o potencial terapêutico dos neurônios sensíveis à leptina, que aliviam a ansiedade, para o tratamento da anorexia nervosa, a equipe recorreu a um modelo pré-clínico de doença de anorexia nervosa: o modelo de anorexia baseado em atividade.

Neste paradigma, os ratos com acesso programado à comida e uma roda de corrida de livre acesso desenvolvem espontaneamente níveis excessivos de exercício. Esse sintoma, frequentemente observado em pacientes com anorexia nervosa, pode aliviar transitoriamente a ansiedade, mas piora o balanço energético negativo. O aumento da atividade dos neurônios hipotalâmicos laterais sensíveis à leptina reduziu o exercício excessivo aos níveis basais, desacoplando a ansiedade da corrida compensatória.

Esta observação aponta para um mecanismo de redução da ansiedade e de preservação de energia. “A ansiedade e a anorexia nervosa muitas vezes andam de mãos dadas – e a anorexia tem a maior taxa de mortalidade de qualquer transtorno psiquiátrico, sem nenhum tratamento farmacológico eficaz até o momento”, diz o autor sênior Korotkova.

“Ao identificar um nódulo hipotalâmico sensível à leptina que restringe a locomoção induzida pela ansiedade sem suprimir a atividade normal, começamos a entender como o estado emocional e o equilíbrio energético se cruzam no cérebro. O próximo passo é testar se a modulação farmacológica desses neurônios poderia ajudar a tratar a ansiedade e os transtornos alimentares.”