Os pesquisadores, incluindo um professor da Rutgers, obtiveram uma visão mais clara das mudanças biológicas associadas à esquizofrenia medindo diretamente as conexões sinápticas no cérebro humano vivo. A equipe usou imagens especializadas de tomografia por emissão de pósitrons (PET) para investigar esses pontos vitais de comunicação entre as células cerebrais.
O estudo, publicado em psiquiatria molecular, Foi liderado pelo autor sênior Avram Holmes, professor associado de psiquiatria na Robert Wood Johnson Medical School e membro do corpo docente do Centro de Pesquisa Avançada de Imagens do Cérebro Humano do Rutgers Brain Health Institute, e Rajiv Radhakrishnan, professor associado de psiquiatria e radiologia e imagens biomédicas na Universidade de Yale. O primeiro autor, Siddhant Chopra, anteriormente pós-doutorado no laboratório Holmes, é McKenzie Research Fellow na Orygen. Centro Australiano de Excelência em Saúde Mental Juvenile a Universidade de Melbourne, na Austrália.
Medindo as conexões sinápticas do cérebro
As sinapses são pequenas junções que permitem que as células cerebrais se comuniquem entre si em circuitos neurais. Acredita-se que os problemas com essas conexões desempenhem um papel nos sintomas cognitivos e emocionais da esquizofrenia. No entanto, até agora, os cientistas tinham uma compreensão limitada de onde ocorre a perda sináptica nos cérebros de pessoas vivas porque os métodos de imagem tradicionais, como a ressonância magnética, não podem medir especificamente as sinapses.
A pesquisa envolveu 122 pessoas, 29 das quais sofriam de esquizofrenia, tornando-se um dos maiores estudos de imagens PET com densidade sináptica já realizados. Em comparação com participantes saudáveis, as pessoas com esquizofrenia apresentaram reduções claras e generalizadas nas conexões sinápticas em muitas partes do cérebro. Estas incluíam áreas frontais e temporais, bem como áreas associadas à memória e à emoção. O dano foi significativamente maior no lado esquerdo do cérebro do que no lado direito.
Os pesquisadores descobriram que esse padrão sináptico não correspondia às mudanças no volume cerebral normalmente observadas em exames de ressonância magnética padrão. Esta diferença sugere que a perda sináptica e as alterações no volume cerebral podem refletir processos biológicos distintos, em vez de os dois métodos de imagem capturarem a mesma alteração subjacente.
Um padrão molecular por trás da perda sináptica
A equipe também descobriu que as regiões do cérebro que apresentavam maior perda sináptica apresentavam maiores concentrações de receptores para neurotransmissores importantes, incluindo serotonina, ácido gama-aminobutírico e glutamato. A descoberta sugere que as características moleculares de regiões cerebrais individuais podem influenciar a sua sensibilidade às alterações associadas à esquizofrenia.
Para explorar como a perda sináptica pode ocorrer no cérebro, os pesquisadores usaram simulações de computador baseadas nas conexões estruturais do cérebro. A sua modelagem identificou uma área no lobo frontal esquerdo como um possível ponto de partida a partir do qual a perda sináptica poderia se espalhar para áreas conectadas.
“Essas descobertas sugerem que na esquizofrenia a perda sináptica não é aleatória”, disse Chopra. “Em vez disso, segue a arquitetura molecular e de conectividade do cérebro, o que pode, em última análise, ajudar a identificar onde e como intervir”.
“Este mapeamento detalhado da vulnerabilidade sináptica pode, em última análise, ajudar a identificar onde e como intervir para preservar ou restaurar a função cerebral, tais como terapias emergentes para prevenir e regenerar sinapses”, disse Holmes.
Rumo a um tratamento mais preciso da esquizofrenia
Os pesquisadores disseram que trabalhos futuros se basearão nesses resultados, examinando como a perda sináptica muda ao longo do tempo e como ela responde aos tratamentos clínicos. Uma melhor compreensão desse progresso poderia, em última análise, ajudar os investigadores a desenvolver abordagens mais precisas e personalizadas para o tratamento da esquizofrenia.
