Pela primeira vez, os investigadores observaram e mediram diretamente aglomerados de proteínas que se pensa desencadearem a doença de Parkinson, marcando um marco importante na compreensão da condição neurológica de crescimento mais rápido no mundo.
Estes aglomerados microscópicos, conhecidos como oligómeros de alfa-sinucleína, são há muito suspeitos de serem o ponto de partida para a doença de Parkinson, mas não foram detectados no tecido cerebral humano – até agora.
Uma equipe da Universidade de Cambridge, UCL, Instituto Francis Crick e Polytechnique Montreal 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 o progresso como “ver estrelas em plena luz do dia”.
Publicado em Engenharia Biomédica da NaturezaAs descobertas podem transformar a forma como os cientistas estudam a doença de Parkinson, fornecendo novos conhecimentos sobre a forma como esta se espalha pelo cérebro e abrindo caminho para um diagnóstico mais precoce e tratamentos mais direcionados.
Parkinson: um desafio crescente para a saúde global
Mais de 166.000 pessoas são actualmente afectadas pela doença de Parkinson no Reino Unido, e espera-se que o total global atinja 25 milhões até 2050. Embora os medicamentos existentes possam reduzir sintomas como tremores e rigidez, nenhum pode parar ou retardar a progressão da doença.
Por mais de um século, os médicos caracterizaram o Parkinson pela presença de grandes proteínas conhecidas como corpos de Lewy. No entanto, os pesquisadores há muito acreditam que oligômeros pequenos e em estágio inicial podem, na verdade, danificar as células cerebrais. Até agora, era impossível observar diretamente estas estruturas microscópicas, que têm apenas alguns nanômetros de comprimento.
Veja os estágios iniciais do Parkinson
“Os corpos de Lewy são característicos da doença de Parkinson, mas basicamente dizem onde estava a doença, e não onde está agora”, disse Steven Lee, professor de química em Cambridge, que co-liderou o estudo. “Se pudermos monitorar os estágios iniciais do Parkinson, isso nos dirá muito mais sobre como a doença se desenvolve no cérebro e como podemos tratá-la”.
Para conseguir isso, os pesquisadores desenvolveram um método chamado ASA-PD (Advanced Sensing of Aggregates for 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 seu sinal é fraco, mas o ASA-PD melhora esse sinal enquanto reduz o ruído de fundo, permitindo aos cientistas ver claramente aglomerados individuais de alfa-sinucleína pela primeira vez.
Ilumine o invisível
“Esta é a primeira vez que conseguimos ver oligômeros diretamente no tecido cerebral humano nesta escala: é como vê-los à luz do dia”, disse a coautora Dra. Rebecca Andrews, que conduziu o trabalho enquanto pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Lee. “Isso abre novas portas na pesquisa de Parkinson.”
Os pesquisadores examinaram tecido cerebral de pessoas com Parkinson e compararam-no com amostras de pessoas saudáveis da mesma idade. Eles descobriram que os oligómeros estavam presentes em ambos os grupos, mas os aglomerados eram maiores, mais brilhantes e mais numerosos naqueles com Parkinson. Esta diferença sugere uma forte ligação entre o crescimento do oligómero e a progressão da doença.
Pistas sobre os primeiros sintomas da doença
A equipe também identificou um subconjunto único de oligômeros encontrados apenas em pacientes com Parkinson, que podem representar os primeiros sinais detectáveis da doença – talvez anos antes do aparecimento dos sintomas.
“Este método não nos dá apenas um instantâneo”, diz Lucien Weiss, professor da Polytechnique Montréal, que co-liderou o estudo. “Ele oferece um atlas completo de alterações proteicas em todo o cérebro, e tecnologia semelhante pode ser aplicada a outras doenças neurodegenerativas, como Alzheimer e Huntington.
“Os oligômeros eram a agulha no palheiro, mas agora que sabemos onde estão essas agulhas, isso pode nos ajudar a atingir tipos específicos de células em regiões específicas do cérebro”.
Uma nova janela para o cérebro humano
“A única maneira real de entender o que está acontecendo nas doenças humanas é estudar o cérebro humano diretamente, mas isso é muito desafiador devido à enorme complexidade do cérebro”, disse a professora do Instituto Francis Crick, Sonia Gandhi, que co-liderou a pesquisa. “Esperamos que quebrar esta barreira técnica nos ajude a entender por que, onde e como se formam os aglomerados de proteínas e como isso altera o ambiente cerebral e leva à doença”.
Esta pesquisa foi possível graças à Aligning Science Across Parkinson’s (ASAP), à Michael J. Fox Foundation e ao Medical Research Council (MRC), parte da UK Research and Innovation (UKRI). A equipa expressou a sua gratidão aos pacientes, familiares e cuidadores que doaram tecido cerebral para investigação, permitindo que descobertas como estas ajudem a compreender potenciais tratamentos para a doença de Parkinson.
