Um estudo publicado na Nature Genetics encontrou um subtipo de célula imune do cérebro que pode ajudar a conter danos associados ao Alzheimer. Para chegar ao resultado, pesquisadores analisaram mais de 830 mil células de 1.607 doadores, com diferentes idades e níveis de alterações relacionadas à doença.

O trabalho, conduzido pela Icahn School of Medicine at Mount Sinai, mostra que essas células mudam ao longo do envelhecimento e da progressão do Alzheimer. Uma população específica de microglia, principal defesa imunológica do cérebro, chamou a atenção dos cientistas.

Um mapa das defesas do cérebro

Os pesquisadores analisaram células imunes de origem mieloide, que se formam na medula óssea e migram para o sistema nervoso. O conjunto incluía microglia e macrófagos perivasculares, envolvidos na regulação da resposta imunológica.

As células vieram do córtex pré-frontal dos 1.607 doadores. A partir desse material, foram identificadas seis subclasses, reunindo 13 subtipos diferentes.

O mapeamento permitiu acompanhar as mudanças dessas populações durante o envelhecimento e conforme as alterações associadas ao Alzheimer avançavam.

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Células ficam mais ativas contra danos

Uma das populações identificadas aumenta à medida que o Alzheimer progride. Os dados indicam que esse subtipo de microglia não parece agravar os danos cerebrais. Seu comportamento aponta para o caminho contrário: as células passam a englobar e eliminar com maior eficiência materiais considerados nocivos.

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A equipe encontrou ainda uma via molecular envolvendo as proteínas TREM2, MITF e GPNMB. Ela é necessária para manter a microglia nesse estado protetor.

Testes com tecidos humanos e modelos de camundongos indicaram que os efeitos benéficos dependem da sinalização de TREM2.

“Nosso estudo fornece a visão mais clara até o momento de como as células imunológicas do cérebro se adaptam durante o envelhecimento e a doença de Alzheimer”, afirmou Donghoon Lee, professor assistente de Genética e Ciências Genômicas e de Psiquiatria na Icahn School of Medicine at Mount Sinai e autor principal do trabalho.

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O que isso muda para os tratamentos

Os resultados ajudam a explicar por que variantes de genes ligados ao sistema imunológico, como TREM2 e APOE, estão associadas a um risco maior de Alzheimer.

Entre os resultados do trabalho estão:

• Análise de mais de 830 mil células imunes;
• Identificação de seis subclasses e 13 subtipos;
• Detecção de uma população de microglia com possível efeito protetor;
• Participação de TREM2, MITF e GPNMB na manutenção desse estado;
• Identificação de potenciais alvos para retardar a progressão da doença.

“Ao identificar as células imunológicas específicas que parecem proteger o cérebro e analisar os sinais moleculares dos quais elas dependem, descobrimos novos alvos potenciais para terapias voltadas a retardar a progressão da doença de Alzheimer”, disse Lee.

A descoberta sugere uma frente terapêutica que vai além das placas de proteína amiloide: reforçar as defesas imunológicas que o próprio cérebro já possui.

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Pesquisadores descobriram uma dobra inédita nos filamentos de beta-amiloide ligada a uma forma extremamente rara de Alzheimer. A estrutura pode explicar por que a proteína se concentra nos vasos sanguíneos e está associada a hemorragias cerebrais.

O estudo analisou tecidos cerebrais de dois pacientes com a mutação Flemish no gene precursor da beta-amiloide (APP). A alteração foi encontrada em duas famílias e outros dois indivíduos e costuma provocar a morte no fim dos 50 anos.

Uma forma que ninguém tinha visto

Os pesquisadores examinaram amostras cerebrais dos dois pacientes após a morte. Cada um pertencia a uma das famílias conhecidas com essa forma de demência.

Para enxergar os filamentos, foi usada microscopia eletrônica criogênica (cryo-EM), técnica que permite observar estruturas em resolução próxima à escala atômica. O resultado revelou uma configuração específica em formato de Z, nunca identificada antes.

A geometria pode ser uma peça importante para entender o comportamento da proteína. Nesse caso, os filamentos tendem a se concentrar ao redor dos vasos sanguíneos.

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O papel dos vasos

A dobra deixa exposto um aminoácido chamado F20. Segundo os pesquisadores, essa característica pode facilitar o contato dos filamentos com componentes das paredes dos vasos.

É justamente aí que aparece uma das consequências mais graves da doença: a angiopatia amiloide cerebral (CAA). A condição envolve o depósito de beta-amiloide nos vasos e está relacionada a hemorragias no cérebro.

A origem da estrutura também foi identificada. A mutação Flemish retira um único grupo metila da beta-amiloide, no resíduo 21. Essa mudança parece favorecer a formação da dobra em Z.

“Nossos resultados revelam como a perda de um grupo metila no resíduo 21 dá origem a uma dobra de Aβ com tropismo vascular”, escreveram os pesquisadores.

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Uma proteína menos propensa a se agrupar

Há um detalhe curioso nesse mecanismo. Estudos anteriores mostraram que a beta-amiloide produzida pela mutação tem menor tendência a se agregar em laboratório. Mesmo assim, quando os depósitos aparecem no cérebro, o dano pode ser tão intenso quanto no Alzheimer convencional.

Em organismos vivos, a mutação Flemish produz os maiores e mais estáveis núcleos de placas observados na doença. A interação dessas estruturas com os vasos pode ajudar a explicar seu potencial de dano.

• A mutação Flemish está ligada a uma forma hereditária extremamente rara de Alzheimer;
• Os filamentos de beta-amiloide assumem uma dobra em Z inédita;
• O formato expõe o resíduo F20 e pode favorecer a interação com vasos;
• A mutação remove um grupo metila no resíduo 21;
• A doença está associada à CAA e a hemorragias cerebrais.

O que falta descobrir

Ainda não está claro como essa nova estrutura participa diretamente da destruição cerebral que leva à demência. Os próximos estudos deverão investigar esse mecanismo em modelos celulares e animais.

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“Estudos futuros devem investigar se a dobra Flemish altera a semeadura, a propagação ou a neurotoxicidade em modelos celulares ou animais.”

Também será preciso descobrir se princípios estruturais semelhantes aparecem em outras formas hereditárias ou esporádicas de Alzheimer.

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Astronautas podem sofrer alterações nos olhos durante missões prolongadas no espaço. Para investigar o problema, a Agência Espacial Europeia (ESA) contratou a startup britânica Siloton para desenvolver um dispositivo capaz de monitorar a saúde ocular longe da Terra.

A tecnologia usa recursos quânticos para miniaturizar componentes de equipamentos oftalmológicos. A proposta é permitir exames frequentes sem depender de especialistas em solo, algo importante para futuras viagens à Lua e outras missões de longa duração.

O que acontece com os olhos no espaço?

A condição é conhecida como síndrome neuro-ocular associada ao voo espacial (SANS). Ela reúne alterações nos olhos e no cérebro provocadas pela permanência prolongada em ambientes de baixa gravidade e afeta cerca de 70% dos astronautas da Estação Espacial Internacional, segundo a NASA.

Um caso marcante é o do astronauta da NASA John Phillips. Ele partiu para a estação em 2005 com visão 20/20 e retornou seis meses depois com 20/100, considerado um comprometimento visual moderado.

Sem a gravidade, fluidos corporais podem se acumular na cabeça, comprimindo os olhos, provocando inchaço no nervo óptico e empurrando a retina para a frente.

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Um exame compacto para o espaço

Os astronautas já são monitorados na Estação Espacial Internacional com uma versão adaptada de um equipamento usado em consultórios de optometria. O aparelho mede a espessura das camadas na parte posterior do olho, mas é volumoso e exige orientação de especialistas na Terra.

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Em missões mais distantes, os atrasos na comunicação podem tornar esse modelo inviável. A solução da Siloton pretende automatizar parte do processo, permitindo que os próprios astronautas façam os exames.

A empresa já trabalha com o Serviço Nacional de Saúde do Reino Unido (NHS) para permitir que pacientes com problemas na retina realizem exames em casa. “A ESA praticamente tem os mesmos requisitos”, afirma Euan Allen, cofundador e diretor de tecnologia da Siloton. “É só em um ambiente totalmente diferente.”

A tecnologia reúne componentes de exames oftalmológicos em um chip fotônico menor que uma moeda. Com avaliações mais frequentes, a ESA espera obter mais dados e identificar possíveis alterações antes que elas provoquem mudanças na visão.

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Ainda há obstáculos pela frente

Levar o equipamento para uma espaçonave também envolve desafios práticos:

• Encontrar uma alternativa às baterias, que representam risco de incêndio;
• Definir onde acomodar o equipamento;
• Manter a cabeça do astronauta posicionada durante o exame;
• Automatizar o procedimento para reduzir a necessidade de suporte em solo.

Para Rebecca Evernden, diretora da Agência Espacial do Reino Unido, “a condição ocular SANS é um sério risco à saúde dos astronautas em missões longas”.

Allen, porém, tem confiança no projeto. A Siloton já testa sua tecnologia com pacientes de 80 anos que apresentam dificuldades de visão. Para ele, astronautas jovens e treinados tendem a lidar melhor com o procedimento.

O desenvolvimento pode ainda beneficiar quem está na Terra. Segundo Allen, as soluções criadas para o espaço podem melhorar o dispositivo destinado ao NHS, enquanto os avanços obtidos para uso doméstico também podem contribuir para a tecnologia espacial.

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