Pela primeira vez, os investigadores observaram e mediram diretamente um conjunto de proteínas que se pensa causarem a doença de Parkinson, marcando um marco importante na compreensão da doença neurológica de crescimento mais rápido no mundo.
Há muito que se suspeita que estes aglomerados microscópicos, chamados oligómeros de alfa-sinucleína, sejam o ponto de partida da doença de Parkinson, mas até agora permaneciam indetectáveis no tecido cerebral humano.
Uma equipe da Universidade de Cambridge, da University College London, do Francis Crick Institute e da Ecole Polytechnique de Montréal desenvolveu um poderoso método de imagem que permite aos cientistas visualizar, contar e comparar esses aglomerados de proteínas no tecido cerebral humano. Um pesquisador descreveu a descoberta como “como ser capaz de ver as estrelas em plena luz do dia”.
Publicado em Engenharia Biomédica da NaturezaAs descobertas podem mudar a forma como os cientistas estudam a doença de Parkinson, fornecendo novas informações sobre como a doença se espalha no cérebro e abrindo caminho para o diagnóstico precoce e tratamentos mais direcionados.
Doença de Parkinson: um crescente desafio de saúde global
Mais de 166.000 pessoas no Reino Unido vivem atualmente com a doença de Parkinson, prevendo-se que o total global atinja os 25 milhões até 2050. Embora os medicamentos existentes possam aliviar sintomas como tremores e rigidez, nenhum pode parar ou retardar a progressão da doença.
Por mais de um século, os médicos identificaram a doença de Parkinson pela presença de grandes depósitos de proteínas chamados corpos de Lewy. No entanto, os pesquisadores há muito acreditam que oligômeros iniciais menores podem, na verdade, causar danos às células cerebrais. Até agora, estas microestruturas, que têm apenas alguns nanómetros de comprimento, não eram diretamente observáveis.
Vendo os estágios iniciais da doença de Parkinson
“Os corpos de Lewy são uma marca registrada da doença de Parkinson, mas essencialmente dizem onde a doença estava, e não onde está agora”, disse o professor Steven Lee, do Departamento de Química Yusuf Hamid de Cambridge, que co-liderou o estudo. “Se pudermos observar a doença de Parkinson em seus estágios iniciais, isso nos dirá mais sobre como a doença se desenvolve no cérebro e como podemos tratá-la”.
Para conseguir isso, os pesquisadores criaram um método chamado ASA-PD (Advanced Sensing of Aggregates in Parkinson’s Disease). Esta técnica de microscopia de fluorescência ultrassensível pode detectar e analisar milhões de oligômeros em amostras cerebrais post-mortem. Como os oligómeros são tão pequenos, o sinal é fraco, mas o ASA-PD melhorou o sinal e reduziu o ruído de fundo, permitindo aos cientistas ver claramente aglomerados individuais de alfa-sinucleína pela primeira vez.
iluminar o invisível
“Esta é a primeira vez que conseguimos observar diretamente oligômeros no tecido cerebral humano nesta escala: como ser capaz de ver estrelas em plena luz do dia”, disse a co-autora Rebecca Andrews, Ph.D., que conduziu o trabalho como pesquisadora de pós-doutorado no laboratório Li. “Isso abre novas portas para a pesquisa da doença de Parkinson.”
Os pesquisadores examinaram tecido cerebral de pessoas com doença de Parkinson e compararam-no com amostras de pessoas saudáveis da mesma idade. Eles descobriram que os oligômeros estavam presentes em ambos os grupos, mas eram maiores, mais brilhantes e mais numerosos em pessoas com doença de Parkinson. Esta diferença sugere uma forte ligação entre o crescimento do oligómero e a progressão da doença.
Pistas para os primeiros sinais de doença
A equipe também descobriu um subconjunto único de oligômeros encontrados apenas em pacientes com doença de Parkinson, que podem representar os primeiros sinais detectáveis da doença – possivelmente anos antes do aparecimento dos sintomas.
“Este método nos dá mais do que apenas um instantâneo”, disse o professor Lucien Weiss, da Ecole Polytechnique de Montréal, que co-liderou o estudo. “Ele fornece um quadro completo das alterações nas proteínas em todo o cérebro, e técnicas semelhantes podem ser aplicadas a outras doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer e a doença de Huntington.”
“Os oligômeros sempre foram uma agulha em um palheiro, mas agora que sabemos onde estão essas agulhas, isso pode nos ajudar a atingir tipos específicos de células em certas áreas do cérebro”.
Uma nova janela para o cérebro humano
“A única maneira real de compreender o que acontece nas doenças humanas é estudar diretamente o cérebro humano, mas isto é muito desafiador devido à complexidade do cérebro”, disse a professora Sonia Gandhi, do Instituto Francis Crick, que co-liderou o estudo. “Esperamos que a quebra desta barreira técnica nos permita compreender porquê, onde e como se formam os aglomerados de proteínas, e como isto altera o ambiente cerebral e leva a doenças”.
A pesquisa foi conduzida com o apoio do Conselho de Pesquisa Médica (MRC), uma divisão da Ciência Coordenadora na doença de Parkinson (ASAP), da Fundação Michael J. Fox e da Pesquisa e Inovação do Reino Unido (UKRI). A equipe de pesquisa expressa sua gratidão aos pacientes, familiares e cuidadores que doam tecido cerebral para pesquisas que permitem descobertas como essa para avançar na compreensão e no tratamento potencial da doença de Parkinson.
