Pesquisadores identificam alterações vasculares no cérebro ligadas à doença de Alzheimer
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JACKSONVILLE, Florida — A barreira hematoencefálica — uma rede de vasos sanguíneos e tecidos que nutre e protege o cérebro de substâncias nocivas que circulam no sangue — é interrompida na doença de Alzheimer. No momento, pesquisadores e colaboradores da Mayo Clinic descobriram assinaturas moleculares únicas de disfunção da barreira hematoencefálica que poderiam apontar para novas formas de se diagnosticar e tratar a doença. Os resultados dessa descoberta estão publicados na Nature Communications.
"Estas assinaturas têm um alto potencial para se tornarem novos biomarcadores que capturam alterações cerebrais na doença de Alzheimer", explica a autora sênior, a Ph.D. e Dra. Nilofensher Ertekin-Taner, presidente do Departamento de Neurociências na Mayo Clinic e líder do Laboratório de Genética da Doença de Alzheimer e Endofenótipos na Mayo Clinic, na Florida.
Para realizar o estudo, a equipe de pesquisa analisou o tecido cerebral humano a partir do Banco de Cérebros da Mayo Clinic, do conjuntos de dados publicados e das amostras de tecido cerebral de instituições colaboradoras. O estudo incluiu amostras de tecido cerebral de 12 pacientes com doença de Alzheimer e de 12 pacientes saudáveis sem a doença de Alzheimer diagnosticada. Todos os participantes doaram seus tecidos para a ciência. Utilizando estes conjuntos de dados e os externos, a equipe analisou milhares de células em mais de seis regiões do cérebro, tornando este um dos estudos mais rigorosos da barreira hematoencefálica na doença de Alzheimer até hoje, de acordo com os pesquisadores.
Os pesquisadores focaram nas células vasculares cerebrais, que constituem uma pequena parte dos tipos de células do cérebro, para examinar as alterações moleculares associadas à doença de Alzheimer. Particularmente, eles analisaram dois tipos de células que desempenham um papel importante na manutenção da barreira hematoencefálica: os pericitos, guardiões do cérebro que mantêm a integridade dos vasos sanguíneos, e suas células de suporte conhecidas como astrócitos, para determinar se e como eles interagem.
Eles descobriram que as amostras de pacientes com a doença de Alzheimer exibiam uma comunicação alterada entre essas células, mediadas por um par de moléculas conhecidas como VEGFA, que estimula o crescimento dos vasos sanguíneos, e pela SMAD3, que desempenha um papel fundamental nas respostas celulares ao ambiente externo. Utilizando modelos celulares e de peixe-zebra, os pesquisadores validaram sua descoberta de que níveis aumentados de VEGFA levam a níveis mais baixos de SMAD3 no cérebro.
A equipe utilizou células estaminais de amostras de sangue e de pele doadas pelos pacientes com doença de Alzheimer e do grupo de controle. Eles trataram as células com VEGFA para saber como isso afetava os níveis de SMAD3 e a saúde vascular no geral. O tratamento com VEGFA causou um declínio nos níveis de SMAD3 nos pericitos cerebrais, indicando interação entre essas moléculas.
Doadores com níveis mais altos de SMAD3 no sangue tiveram menos danos vasculares e melhores resultados relacionados à doença de Alzheimer, de acordo com os pesquisadores. A equipe afirma que mais pesquisas são necessárias para determinar como os níveis de SMAD3 no cérebro afetam os níveis de SMAD3 no sangue.
Os pesquisadores planejam continuar estudando a molécula SMAD3 e suas consequências vasculares e neurodegenerativas na doença de Alzheimer e também planejam pesquisar outras moléculas com envolvimento em potencial na manutenção da barreira hematoencefálica.
Esta pesquisa faz parte de um subsídio federal de apoio a projetos que identifiquem alvos para o tratamento da doença de Alzheimer. O estudo foi apoiado em parte pelos Institutos Nacionais de Saúde, Instituto Nacional de Envelhecimento, Prêmio Zenith Fellows da Associação de Alzheimer e pelo Centro de Bioterapêutica Regenerativa da Mayo Clinic. Para obter uma lista completa dos autores, financiamentos e divulgações, consulte o artigo.
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