O estudo, publicado hoje no Stem Cell Reports , também identifica um alvo de medicamento para “tapar” esses vazamentos e prevenir a chamada doença de pequenos vasos no cérebro.

A doença cerebral de pequenos vasos (DVS) é uma das principais causas de declínio cognitivo relacionado à idade e contribui para quase metade (45%) dos casos de demência em todo o mundo. É também responsável por um em cada cinco (20%) acidentes vasculares cerebrais isquémicos, o tipo mais comum de acidente vascular cerebral, em que um coágulo sanguíneo impede o fluxo de sangue e oxigénio para o cérebro.

A maioria dos casos de SVD está associada a condições como hipertensão e diabetes tipo 2 e tende a afetar pessoas de meia-idade. No entanto, existem algumas formas raras e hereditárias da doença que podem atingir pessoas em idades mais jovens, muitas vezes na casa dos trinta anos. Tanto a forma hereditária como a “espontânea” da doença partilham características semelhantes.

Cientistas do Instituto de Pesquisa do Coração e Pulmão Victor Phillip Dahdaleh, da Universidade de Cambridge, usaram células retiradas de biópsias de pele de pacientes com uma dessas formas raras de SVD, que é causada por uma mutação em um gene chamado COL4.

Ao reprogramar as células da pele, eles foram capazes de criar células-tronco pluripotentes induzidas – células que têm a capacidade de se desenvolver em quase qualquer tipo de célula do corpo. A equipe então usou essas células-tronco para gerar células dos vasos sanguíneos cerebrais e criar um modelo da doença que imita os defeitos observados nos vasos cerebrais dos pacientes.

Alessandra Granata, do Departamento de Neurociências Clínicas de Cambridge, que liderou o estudo, disse: “Apesar do número de pessoas afetadas em todo o mundo por doenças de pequenos vasos, temos poucos tratamentos porque não entendemos completamente o que prejudica o vasos sanguíneos e causa a doença. A maior parte do que sabemos sobre as causas subjacentes tende a vir de estudos com animais, mas eles são limitados no que podem nos dizer.

“É por isso que recorremos às células-tronco para gerar células dos vasos sanguíneos do cérebro e criar um modelo de doença ‘em um prato’ que imita o que vemos nos pacientes.”

Nossos vasos sanguíneos são construídos em torno de um tipo de estrutura conhecida como matriz extracelular, uma estrutura em forma de rede que reveste e sustenta os pequenos vasos sanguíneos do cérebro. O gene COL4 é importante para a saúde desta matriz.

No seu modelo de doença, a equipa descobriu que a matriz extracelular está rompida, particularmente nas chamadas “junções apertadas”, que “fecham” as células. Isto faz com que os pequenos vasos sanguíneos se tornem permeáveis – uma característica chave observada na SVD, onde o sangue vaza dos vasos para o cérebro.

Os pesquisadores identificaram uma classe de moléculas chamadas metaloproteinases (MMPs) que desempenham um papel fundamental neste dano. Normalmente, as MMPs são importantes para manter a matriz extracelular, mas se forem produzidas muitas delas, podem danificar a estrutura – semelhante a como em O Aprendiz de Feiticeiro, uma única vassoura pode ajudar a limpar o chão, mas muitas causam estragos.

Quando a equipe tratou os vasos sanguíneos com medicamentos que inibem as MMPs – um antibiótico e medicamento anticancerígeno – eles descobriram que estes reverteram os danos e interromperam o vazamento.

Dr. Granata acrescentou: “Esses medicamentos específicos apresentam efeitos colaterais potencialmente significativos, portanto não seriam viáveis por si só para tratar doenças de pequenos vasos. Mas mostram que, em teoria, visar as MMPs poderia parar a doença. Nosso modelo poderia ser ampliado com relativa facilidade para testar a viabilidade de futuros medicamentos potenciais.”

O estudo foi financiado pela Stroke Association, British Heart Foundation e Alzheimer's Society, com o apoio do NIHR Cambridge Biomedical Research Centre e do Programa Horizon 2020 da União Europeia.