A doença de Alzheimer pode danificar o cérebro em duas fases distintas, com base em novas pesquisas financiadas pelos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), utilizando ferramentas sofisticadas de mapeamento cerebral. De acordo com os investigadores que descobriram esta nova visão, a primeira fase inicial acontece lenta e silenciosamente – antes que as pessoas tenham problemas de memória – prejudicando apenas alguns tipos de células vulneráveis. Em contraste, a segunda fase tardia causa danos que são mais amplamente destrutivos e coincidem com o aparecimento dos sintomas e o rápido acúmulo de placas, emaranhados e outras características da doença de Alzheimer.
“Um dos desafios para diagnosticar e tratar a doença de Alzheimer é que muitos dos danos cerebrais ocorrem muito antes dos sintomas ocorrerem. A capacidade de detectar estas alterações precoces significa que, pela primeira vez, podemos ver o que está a acontecer ao cérebro de uma pessoa. durante os primeiros períodos da doença”, disse Richard J. Hodes, MD, diretor do NIH National Institute on Aging. “Os resultados alteram fundamentalmente a compreensão dos cientistas sobre como a doença de Alzheimer prejudica o cérebro e orientarão o desenvolvimento de novos tratamentos para esta doença devastadora”.
Os cientistas analisaram os cérebros de 84 pessoas e os resultados, publicados em Neurociência da Naturezasugerem que o dano a um tipo de célula, denominado neurônio inibitório, durante a fase inicial pode desencadear os problemas do circuito neural subjacentes à doença. Além disso, o estudo confirmou descobertas anteriores sobre como o Alzheimer danifica o cérebro e identificou muitas novas mudanças que podem acontecer durante a doença.
Especificamente, os cientistas usaram ferramentas avançadas de análise genética para estudar as células do giro temporal médio, uma parte do cérebro que controla a linguagem, a memória e a visão. O giro demonstrou ser vulnerável a muitas das alterações tradicionalmente observadas durante a doença de Alzheimer. É também uma parte do cérebro que os pesquisadores mapearam minuciosamente para doadores de controle. Ao comparar os dados de doadores de controle com os de pessoas que tiveram Alzheimer, os cientistas criaram uma linha do tempo genética e celular do que acontece durante a doença.
Tradicionalmente, estudos sugerem que os danos causados pelo Alzheimer acontecem em vários estágios caracterizados por níveis crescentes de morte celular, inflamação e acúmulo de proteínas na forma de placas e emaranhados. Em contraste, este estudo sugere que a doença altera o cérebro em duas “épocas” – ou fases – com muitas das mudanças tradicionalmente estudadas acontecendo rapidamente durante a segunda fase. Isto coincide com o aparecimento de problemas de memória e outros sintomas.
Os resultados também sugerem que as primeiras mudanças acontecem de forma gradual e “silenciosa” na primeira fase, antes que quaisquer sintomas apareçam. Estas alterações incluem a acumulação lenta de placas, a activação do sistema imunitário do cérebro, danos no isolamento celular que ajuda os neurónios a enviar sinais e a morte de células chamadas neurónios inibitórios da somatostatina (SST).
A última descoberta surpreendeu os pesquisadores. Tradicionalmente, os cientistas pensavam que a doença de Alzheimer danificava principalmente os neurónios excitatórios, que enviam sinais neurais de activação para outras células. Os neurônios inibitórios enviam sinais calmantes para outras células. Os autores do artigo levantaram a hipótese de como a perda de neurônios inibitórios do SST poderia desencadear as mudanças nos circuitos neurais do cérebro que estão por trás da doença.
Recentemente, um estudo separado de mapeamento cerebral financiado pelo NIH realizado por pesquisadores do MIT descobriu que um gene chamado REELIN pode estar associado à vulnerabilidade de alguns neurônios ao Alzheimer. Também mostrou que células cerebrais em forma de estrela, chamadas astrócitos, podem fornecer resiliência ou resistir aos danos causados pela doença.
Os pesquisadores analisaram cérebros que fazem parte do Atlas de Células Cerebrais da Doença de Alzheimer de Seattle (SEA-AD), que foi projetado para criar um mapa altamente detalhado dos danos cerebrais que ocorrem durante a doença. O projeto foi liderado por Mariano I. Gabitto, Ph.D., e Kyle J. Travaglini, Ph.D., do Allen Institute, Seattle. Os cientistas usaram ferramentas – desenvolvidas como parte do projeto do NIH Pesquisa cerebral por meio do avanço de neurotecnologias inovadoras® (BRAIN) Iniciativa – Cell Census Network (BICCN) – para estudar mais de 3,4 milhões de células cerebrais de doadores que morreram em vários estágios da doença de Alzheimer. Amostras de tecido foram obtidas do estudo Adult Changes in Thought e do Centro de Pesquisa da Doença de Alzheimer da Universidade de Washington.
“Esta pesquisa demonstra como as novas tecnologias poderosas fornecidas pela Iniciativa BRAIN do NIH estão mudando a maneira como entendemos doenças como o Alzheimer. Com essas ferramentas, os cientistas foram capazes de detectar as primeiras alterações celulares no cérebro para criar uma imagem mais completa do que acontece ao longo do tempo. todo o curso da doença”, disse John Ngai, Ph.D., diretor da The BRAIN Initiative®. “O novo conhecimento fornecido por este estudo pode ajudar cientistas e desenvolvedores de medicamentos em todo o mundo a desenvolver diagnósticos e tratamentos direcionados a estágios específicos da doença de Alzheimer e outras demências”.
Este estudo foi financiado por bolsas do NIH: U19AG060909, P30AG066509, U19AG066567, U01AG006781. O financiamento adicional foi fornecido pelo Nancy and Buster Alvord Endowment. O Centro de Doença de Alzheimer da Rush University, em Chicago, Illinois, compartilhou metadados de doadores do Projeto Memória/Memória e Envelhecimento de Ordens Religiosas.
Os pesquisadores podem obter dados do estudo SEA-AD acessando o site do estudo: https://portal.brain-map.org/explore/seattle-alzheimers-disease
