Pesquisadores do Baylor College of Medicine descobriram um processo integrado que remove placas amilóides existentes nos cérebros de modelos de camundongos com doença de Alzheimer, ao mesmo tempo que ajuda a preservar a memória e as habilidades de pensamento. As descobertas concentram-se nas células estreladas, as células de suporte em forma de estrela no cérebro que eliminam diretamente os depósitos de placas tóxicas comuns na doença de Alzheimer.
A equipe de pesquisa descobriu que o aumento dos níveis de Sox9, uma proteína que desempenha um papel importante na regulação da atividade das células estreladas durante o envelhecimento, melhorou significativamente a capacidade dessas células de remover placas amilóides. Os resultados da pesquisa foram publicados em Neurociência da Naturezaaponta para uma estratégia de tratamento potencial que se concentra no fortalecimento dos sistemas de apoio do próprio cérebro para retardar o declínio cognitivo em doenças neurodegenerativas.
Células estelares e função cerebral
“As células estreladas realizam uma variedade de tarefas críticas para a função cerebral normal, incluindo facilitar a comunicação cerebral e o armazenamento de memória. À medida que o cérebro envelhece, as células estreladas exibem mudanças funcionais profundas; no entanto, o papel que essas mudanças desempenham no envelhecimento e nas alterações neurodegenerativas não é claro”, disse o primeiro autor Dong-Joo Choi, PhD, que conduziu o trabalho no Centro Baylor de Terapia Celular e Genética e no Departamento de Neurocirurgia. Choi é agora professor assistente no Centro de Neuroimunologia e Biologia Glial do Instituto de Medicina Molecular do Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Texas, em Houston.
Sox9 e células estreladas senescentes
Neste estudo, os investigadores pretendem compreender melhor como as células estreladas mudam com a idade e como essas alterações podem estar relacionadas com a doença de Alzheimer. Eles se concentraram no Sox9 porque ele controla a atividade de muitos genes nas células estreladas envelhecidas.
“Nós manipulamos a expressão do gene Sox9 para avaliar seu papel na manutenção da função dos astrócitos no envelhecimento do cérebro e nos modelos da doença de Alzheimer”, disse o autor correspondente Benjamin Deneen, Ph.D., Russell J. e Marian K. Blattner Professor de Neurocirurgia, Diretor do Cancer Neuroscience Center, membro do Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center da Baylor University, e investigador principal do Jan and Dan Duncan Neurological Institute do Texas Children’s Hospital.
Testando ratos que já apresentam sintomas
“Um ponto importante no desenho dos nossos experimentos é que os modelos de camundongos com Alzheimer que usamos já desenvolveram deficiências cognitivas, como déficits de memória, e tinham placas amilóides no cérebro”, disse Choi. “Acreditamos que estes modelos são mais relevantes para o que vemos em muitos pacientes com sintomas de Alzheimer do que outros modelos em que tais experiências foram realizadas antes da formação das placas”.
Para testar a sua abordagem, os investigadores adicionaram ou eliminaram o Sox9 nestes ratos e monitorizaram o seu desempenho cognitivo ao longo de seis meses. Os animais foram avaliados quanto à sua capacidade de reconhecer objetos e ambientes familiares. Ao final do estudo, a equipe mediu a quantidade de placa acumulada no cérebro.
O aprimoramento do Sox9 melhora a eliminação da placa e a memória
Os resultados mostram um claro contraste. Níveis mais baixos de Sox9 levam à formação mais rápida de placas, estruturas de células estreladas mais simples e uma capacidade reduzida de eliminar depósitos amilóides. O aumento do Sox9 teve o efeito oposto, aumentando a atividade das células estreladas, melhorando a sua complexidade estrutural e promovendo a remoção da placa.
É importante ressaltar que os ratos com níveis mais elevados de Sox9 mantiveram uma melhor função cognitiva, sugerindo que a ativação dos astrócitos para limpar a placa poderia ajudar a retardar o declínio mental associado à doença de Alzheimer.
“Descobrimos que o aumento da expressão de Sox9 faz com que os astrócitos absorvam mais placas amilóides, eliminando-as do cérebro como um aspirador de pó”, disse Deneen. “A maioria dos tratamentos atuais concentra-se nos neurônios ou tenta prevenir a formação de placas amilóides. Este estudo sugere que melhorar as habilidades naturais de limpeza dos astrócitos pode ser igualmente importante.”
Novos rumos para o tratamento da doença de Alzheimer
Os pesquisadores enfatizaram que mais trabalho precisa ser feito para entender como o Sox9 funciona no cérebro humano ao longo do tempo. Mesmo assim, estas descobertas abrem portas a novos tratamentos que visam aproveitar as células estreladas como defesa natural contra doenças neurodegenerativas.
Equipe de pesquisa e financiamento
Outros colaboradores do Baylor College of Medicine incluem Sanjana Murali, Wookbong Kwon, Junsung Woo, Eun-Ah Christine Song, Yeunjung Ko, Debo Sardar, Brittney Lozzi, Yi-Ting Cheng, Michael R. Williamson, Teng-Wei Huang, Kaitlyn Sanchez e Joanna Jankowsky.
Esta pesquisa foi apoiada por bolsas do National Institutes of Health (R35-NS132230, R01-AG071687, R01-CA284455, K01-AG083128, R56-MH133822). O financiamento adicional veio da Fundação David e Eula Winterman, do Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano Eunice Kennedy Shriver do NIH sob o prêmio número P50HD103555, e recursos compartilhados do Houston Methodist e do Baylor College of Medicine.
