Em doenças neurodegenerativas, células imunes cerebrais têm um apetite voraz por açúcar




Nos estágios iniciais das doenças neurodegenerativas, a microglia consome glicose em maior grau do que se acreditava anteriormente. Os achados podem servir como um novo biomarcador para uma série de distúrbios neurodegenerativos.

Fonte: DZNE

No início da doença neurodegenerativa, as células imunes do cérebro – a "microglia" – tomam glicose, uma molécula de açúcar, em uma extensão muito maior do que até então assumia.

Estudos do DZNE, do LMU München e do LMU Klinikum München, publicados na revista Science Translational Medicine,chegam a essa conclusão.

Esses resultados são de grande importância para a interpretação de tomografias cerebrais que retratam a distribuição de glicose no cérebro. Além disso, tais dados baseados em imagem poderiam potencialmente servir como um biomarcador para capturar não invasivamente a resposta da microglia às intervenções terapêuticas em pessoas com demência.

Em humanos, o cérebro é um dos órgãos com maior consumo de energia, que pode mudar com a idade e também devido à doença – por exemplo, como resultado da doença de Alzheimer.

"O metabolismo energético pode ser registrado indiretamente através da distribuição de glicose no cérebro. Glicose é um portador de energia. Portanto, supõe-se que onde a glicose se acumula no cérebro, a demanda de energia e, consequentemente, a atividade cerebral é particularmente alta", diz o Dr. Matthias Brendel, vice-diretor do Departamento de Medicina Nuclear da LMU Klinikum München.

A técnica de medição comumente utilizada para este fim é uma variante especial da tomografia de emissão de pósitrons (PET), conhecida como "FDG-PET" no jargão técnico. Os indivíduos examinados são administrados uma solução aquosa contendo glicose radioativa que distribui no cérebro. A radiação emitida pelas moléculas de açúcar é então medida por um scanner e visualizada.

"No entanto, a resolução espacial é insuficiente para determinar em quais células a glicose se acumula. Em última análise, você recebe um sinal misto que provém não apenas de neurônios, mas também de microglia e outros tipos de células encontrados no cérebro", diz Brendel.

Precisão Celular

"A visão do livro didático é que o sinal do FDG-PET vem principalmente dos neurônios, porque eles são considerados os maiores consumidores de energia do cérebro", diz Christian Haass, líder do grupo de pesquisa da DZNE e professor de bioquímica na LMU Munique.

"Queríamos testar esse conceito e descobrimos que o sinal vem predominantemente da microglia. Isso se aplica pelo menos nos estágios iniciais da doença neurodegenerativa, quando os danos nos nervos ainda não são tão avançados. Neste caso, vemos que a microglia toma grandes quantidades de açúcar. Isso parece ser necessário para permitir que eles para uma resposta imune aguda e altamente consumida por energia. Isso pode ser direcionado, por exemplo, contra agregados de proteínas relacionados à doença. Somente no curso posterior da doença o sinal PET parece ser dominado por neurônios."

Os achados dos pesquisadores de Munique são baseados em investigações laboratoriais, bem como em estudos de PET em cerca de 30 pacientes com demência – ou doença de Alzheimer ou a chamada tauopatia de quatro repetições. Os achados são apoiados, por exemplo, por estudos em camundongos cuja microglia foi largamente removida do cérebro ou, por assim dizer, desativada. Além disso, foi utilizada uma técnica recém-desenvolvida que permitiu que as células derivadas dos cérebros dos camundongos fossem classificadas de acordo com o tipo celular e sua absorção de açúcar fosse medida separadamente.

Consequências para pesquisa e prática

"O FDG-PET é usado em pesquisas de demência, bem como no contexto do atendimento clínico", diz Brendel. "Na medida em que nossos resultados são relevantes para a interpretação correta de tais imagens cerebrais. Eles também lançaram uma nova luz sobre algumas observações até então intrigantes. No entanto, isso não põe em causa os diagnósticos existentes. Em vez disso, trata-se de uma melhor compreensão dos mecanismos da doença."

Haass tira mais conclusões dos resultados atuais: "Nos últimos anos, tornou-se evidente que a microglia desempenha um papel crucial e protetor no Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas. Seria muito útil poder monitorar a atividade dessas células de forma não invasiva, por exemplo, sua resposta a drogas. Em particular, para determinar se uma terapia está funcionando. Nossos achados sugerem que isso pode ser possível pelo PET."

Author: Marcus Neitzert

Source: DZNE

Contact: Marcus Neitzert – DZNE

Original Research: The findings will appear in Science Translational Medicine




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