Saúde

Cientistas identificam a causa da progressão do Alzheimer no cérebro
Os resultados, relatados na revista Science Advances , abrem novas maneiras de compreender o progresso da doença de Alzheimer e de outras doenças neurodegenerativas, e novas maneiras de desenvolver tratamentos futuros.
Por Universidade de Cambridge - 29/10/2021


Pixabay

Pela primeira vez, os pesquisadores usaram dados humanos para quantificar a velocidade de diferentes processos que levam à doença de Alzheimer e descobriram que ela se desenvolve de uma maneira muito diferente do que se pensava anteriormente. Seus resultados podem ter implicações importantes para o desenvolvimento de tratamentos potenciais.

A equipe internacional, liderada pela Universidade de Cambridge, descobriu que, em vez de partir de um único ponto no cérebro e iniciar uma reação em cadeia que leva à morte de células cerebrais, a doença de Alzheimer atinge precocemente diferentes regiões do cérebro. A rapidez com que a doença mata as células nessas regiões, por meio da produção de aglomerados de proteínas tóxicas, limita a rapidez com que a doença progride em geral.

Os pesquisadores usaram amostras de cérebro post-mortem de pacientes com Alzheimer, bem como exames de PET de pacientes vivos, que variaram de pessoas com deficiência cognitiva leve a pessoas com doença de Alzheimer desenvolvida, para rastrear a agregação de tau, uma das duas proteínas-chave implicado na condição.

Na doença de Alzheimer, a tau e outra proteína chamada beta-amiloide se acumulam em emaranhados e placas - conhecidas coletivamente como agregados - fazendo com que as células cerebrais morram e o cérebro encolha. Isso resulta em perda de memória , alterações de personalidade e dificuldade para realizar as funções diárias.

Ao combinar cinco conjuntos de dados diferentes e aplicá-los ao mesmo modelo matemático , os pesquisadores observaram que o mecanismo que controla a taxa de progressão da doença de Alzheimer é a replicação de agregados em regiões individuais do cérebro, e não a propagação de agregados de uma região para outro.

Os resultados, relatados na revista Science Advances , abrem novas maneiras de compreender o progresso da doença de Alzheimer e de outras doenças neurodegenerativas, e novas maneiras de desenvolver tratamentos futuros.

Por muitos anos, os processos cerebrais que resultam na doença de Alzheimer foram descritos usando termos como 'cascata' e 'reação em cadeia'. É uma doença difícil de estudar, pois se desenvolve ao longo de décadas, e o diagnóstico definitivo só pode ser feito após o exame de amostras de tecido cerebral após a morte.
 
Durante anos, os pesquisadores confiaram amplamente em modelos animais para estudar a doença. Os resultados de ratos sugerem que a doença de Alzheimer se espalha rapidamente, à medida que os aglomerados de proteínas tóxicas colonizam diferentes partes do cérebro.

"O pensamento era que o Alzheimer se desenvolve de uma forma semelhante a muitos tipos de câncer: os agregados se formam em uma região e depois se espalham pelo cérebro", disse o Dr. Georg Meisl, do Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge, o primeiro autor do artigo. "Mas, em vez disso, descobrimos que, quando o Alzheimer começa, já existem agregados em várias regiões do cérebro e, portanto, tentar impedir a propagação entre as regiões fará pouco para retardar a doença."

Esta é a primeira vez que dados humanos são usados ​​para rastrear quais processos controlam o desenvolvimento da doença de Alzheimer ao longo do tempo. Isso foi possível em parte pela abordagem da cinética química desenvolvida em Cambridge na última década, que permite que os processos de agregação e disseminação no cérebro sejam modelados, bem como avanços na varredura PET e melhorias na sensibilidade de outras medições cerebrais.

"Esta pesquisa mostra o valor de trabalhar com dados humanos em vez de modelos animais imperfeitos", disse o coautor professor Tuomas Knowles, também do Departamento de Química. "É empolgante ver o progresso neste campo - quinze anos atrás, os mecanismos moleculares básicos foram determinados para sistemas simples em um tubo de ensaio por nós e outros; mas agora somos capazes de estudar esse processo no nível molecular em pacientes reais , que é um passo importante para um dia desenvolver tratamentos. "

Os pesquisadores descobriram que a replicação dos agregados de tau é surpreendentemente lenta - levando até cinco anos. "Os neurônios são surpreendentemente bons em impedir a formação de agregados, mas precisamos encontrar maneiras de torná-los ainda melhores se quisermos desenvolver um tratamento eficaz", disse o coautor sênior, o professor Sir David Klenerman, do UK Dementia Research Institute. na Universidade de Cambridge. "É fascinante como a biologia evoluiu para impedir a agregação de proteínas."

Os pesquisadores dizem que sua metodologia pode ser usada para ajudar no desenvolvimento de tratamentos para a doença de Alzheimer, que afeta cerca de 44 milhões de pessoas em todo o mundo, visando os processos mais importantes que ocorrem quando os humanos desenvolvem a doença. Além disso, a metodologia poderia ser aplicada a outras doenças neurodegenerativas , como o mal de Parkinson.

"A principal descoberta é que interromper a replicação de agregados, em vez de sua propagação, será mais eficaz nos estágios da doença que estudamos", disse Knowles.

Os pesquisadores agora planejam examinar os processos anteriores no desenvolvimento da doença e estender os estudos a outras doenças, como demência temporal frontal, lesão cerebral traumática e paralisia supranuclear progressiva, onde agregados de tau também são formados durante a doença.

O estudo é uma colaboração entre pesquisadores do UK Dementia Research Institute da University of Cambridge, University of Cambridge e da Harvard Medical School.

 

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