Um novo modelo para o Alzheimer

Estudo reproduz em macacos alterações da 

doença humana no cérebro 

Oligômeros de beta-amiloide (em vermelho) no córtex cerebral de macacos

Os pesquisadores tiveram uma surpresa quando injetaram no cérebro de macacos uma substância associada à origem da doença de Alzheimer em seres humanos. As moléculas migraram e se acumularam em áreas relacionadas à formação da memória, produzindo nas células as alterações típicas de estágios avançados desse mal. Foi uma revelação importante sobre o funcionamento da doença, e também um alerta para a necessidade de se usar primatas como modelo para se chegar a uma compreensão mais adequada de como se instala o Alzheimer e testar possíveis tratamentos, segundo a neurocientista Fernanda De Felice, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), coordenadora da pesquisa.

Em parceria com o grupo canadense da Queen’s University liderado pelo neurofisiologista Douglas Muñoz, Fernanda e sua equipe queriam conhecer como a enfermidade se instala em um cérebro saudável. Para isso, injetaram pequenos fragmentos (oligômeros) da proteína beta-amiloide, precursores dos danos celulares, no ventrículo lateral, cavidades naturais do cérebro onde é produzido o líquido cefalorraquidiano, que banha todo o encéfalo. A ideia era justamente não determinar um local para inserir a substância. “Queríamos dar liberdade aos oligômeros”, explica a pesquisadora. Tanto em ratos como em macacos-cinomolgos (Macaca fascicularis), os pesquisadores observaram que esses fragmentos de proteínas se acumulam no córtex frontal, no hipocampo e em várias áreas associadas à memória e a aspectos cognitivos, segundo artigo publicado hoje (8/10) na revista The Journal of Neuroscience, cuja primeira autora é a bióloga Leticia Forny-Germano, do grupo da UFRJ. “As primeiras áreas afetadas na doença refletiram o que acontece em seres humanos”, diz Fernanda. Já se sabia que os oligômeros beta-amiloide são centrais na doença, que causa perda de memória e demência irreversíveis (ver Pesquisa FAPESP nº 194). Mas até agora ninguém tinha conseguido reproduzir no cérebro de primatas os danos que o Alzheimer causa em pessoas.

Por isso, o que ela considera mais importante nos resultados foi observar, nos macacos alojados na universidade canadense, danos semelhantes aos que acontecem no cérebro humano, como perda de conexões (sinapses) entre as células cerebrais e alterações na proteína tau, responsável pela formação de microtúbulos que estabilizam os prolongamentos dos neurônios. Essas proteínas tau alteradas formaram os emaranhados neurofibrilares, uma alteração típica de estágios avançados da doença. Os emaranhados neurofibrilares comuns no cérebro humano e observados agora nos macacos não são observados no cérebro de roedores, em geral usados como modelo para o estudo do Alzheimer. “Não existem estudos mostrando o surgimento dos emaranhados só por ação dos oligômeros em roedores”, comemora a pesquisadora carioca. “Sem mutações, induzimos uma condição que é central na doença.”

Para a neurocientista, os resultados são uma indicação clara de que é importante realizar os estudos de Alzheimer em modelos primatas. Ela continuará a fazer pesquisa com ratos e camundongos para entender detalhes de como a doença altera o cérebro, mas acredita que roedores não podem ajudar com determinados aspectos da pesquisa. “A maior parte de medicamentos testados em camundongos acabam não funcionando para tratamento de doenças do cérebro em seres humanos”, exemplifica, ressaltando as diferenças profundas entre o cérebro desses roedores e o nosso.

Os macacos já começaram a ser treinados para uma segunda fase de estudos, em que os pesquisadores avaliarão alterações comportamentais que podem surgir em consequência da injeção dos oligômeros. Fernanda conta que é necessário treinar os cinomolgos por seis meses para realizarem testes de memória, como reconhecer imagens em um monitor, e para que façam determinado tipo de movimento com os olhos. Quando os macacos envelhecem, a capacidade de realizar esse movimento se deteriora de maneira semelhante ao que acontece em pessoas com o Alzheimer.

Numa fase seguinte, ela espera fazer testes de medicamentos. O primeiro candidato deve ser um remédio contra diabetes que seu grupo já mostrou ser capaz de bloquear alguns danos neuronais observados em modelos animais para a doença de Alzheimer (ver Pesquisa FAPESP nº 215). Além dos resultados promissores para o estabelecimento de um novo modelo animal, Fernanda celebra a parceria com o laboratório canadense. “São dois grupos com expertises complementares”, avalia. Uma receita de sucesso para avanços significativos em ciência.

Artigo científico
FORNY-GERMANO, L. et al. Alzheimer’s disease-like pathology induced by amyloid-oligomers in nonhuman primates. The Journal of Neuroscience, v. 34, n. 41. 8 out. 2014.

 

Fonte: Revista Fapesp on line - 2014

Por: Maria Guimarães

Imagem: Letícia Forny / UFRJ

Sonhando acordado

Durante o surto de psicose, cérebro apresenta padrão de atividade elétrica semelhante ao observado nos sonhos 

Imagem feita por microscópio eletrônico do hipocampo do cérebro humano

 Pesquisadores brasileiros começam a identificar alterações no funcionamento do cérebro que podem estar na origem dos delírios e das alucinações que caracterizam os surtos de psicose, comuns em transtornos mentais como a esquizofrenia. Em experimentos realizados com ratos, o grupo coordenado pelo neurocientista Adriano Tort da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) verificou que a atividade elétrica cerebral durante os surtos psicóticos é semelhante à observada no chamado sono REM, a fase em que ocorrem os sonhos. “Esse resultado nos leva a suspeitar de que os surtos psicóticos tenham alguma relação com os eventos oníricos”, conta o biólogo Fábio Viegas Caixeta, integrante da equipe de Tort no Instituto do Cérebro da UFRN e primeiro autor desse trabalho, publicado na edição de 2 de agosto da revista Scientific Reports.

Quando se está acordado, o cérebro é tomado por correntes elétricas que oscilam rapidamente, entre 10 e 100 vezes por segundo. Durante o sono REM, esses pulsos elétricos de alta frequência dão lugar a outros mais lentos – são as chamadas ondas teta –, que se repetem entre 5 e 10 vezes por segundo e intensificam pulsos ultrarrápidos, com frequência de 110 a 160 vezes por segundo. Os pesquisadores da UFRN registraram essa mesma combinação de pulsos lentos e ultrarrápidos no hipocampo de um grupo de ratos tratados com cetamina, um anestésico que em doses baixas causam nos seres humanos delírios e alucinações idênticos aos da psicose.

A observação de padrão elétrico incomum no estado de vigília pode indicar o funcionamento inadequado do hipocampo, região profunda do cérebro associada ao aprendizado, à memória, à tomada de decisão e à integração da informação captada por diferentes órgãos do sentido. Se for confirmado por outros estudos, esse achado corrobora uma antiga suspeita da medicina: a de que há algo de errado com o hipocampo na esquizofrenia. “Falhas na integração das informações sensoriais são uma origem provável dos delírios e das alucinações”, diz Caixeta.

Caso os registros da atividade elétrica do cérebro forneçam, de fato, uma boa representação do funcionamento desse órgão complexo e pouco conhecido, os resultados da Scientific Reports podem reforçar também uma ideia proposta há algumas décadas pela psicanálise e pela psicologia: haveria uma causa comum à falta de coerência lógica entre as ideias apresentadas nos sonhos e à confusão mental característica dos delírios e à convicção nos eventos irreais típica da alucinação. Dito de forma simples: passar por um surto psicótico seria semelhante a sonhar acordado.

“Os resultados desse trabalho nos aproximam de compreender os mecanismos biológicos associados aos episódios de psicose, característicos de transtornos mentais como a esquizofrenia”, explica Tort. “Esse conhecimento é fundamental para que se possam desenvolver tratamentos capazes de atuar sobre a origem do problema e não apenas sobre seus sintomas”, afirma o pesquisador. Anos atrás, quando ainda era pesquisador do Instituto Internacional de Neurociências de Natal Edmond & Lily Safra, Tort já havia demonstrado a influência das ondas teta sobre a intensidade dos pulsos mais rápidos (ondas gama) em duas atividades fundamentais do hipocampo: a recordação de uma memória e a tomada de decisão.

Artigo científico
CAIXETA, F.V. et al. Ketamine alters oscillatory coupling in the hippocampus. Scientific Reports. 2 ago. 2013. 

FONTE: REVISTA FAPESP

RICARDO ZORZETTO | Edição Online agosto de 2013

IMAGEM: © METHOXYROXY / WIKIMEDIA

Estudo mostra que cérebro aprende mais rápido se há contexto

Quando existe conhecimento prévio, memória é armazenada imediatamente.
Descoberta traz novo ponto de vista para pesquisas na área.
Há duas regiões no cérebro capazes de armazenar memória. Pela avaliação tradicional dos cientistas, o hipocampo seria responsável pelo aprendizado rápido, enquanto o neocórtex se encarregaria pelo aprendizado lento. Ou seja, todo conhecimento adquirido passaria primeiro pelo hipocampo, para só mais tarde ser armazenado no neocórtex.
Um estudo da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido, publicado pela revista “Science” pode levar essa visão tradicional por água abaixo. A nova descoberta mostra que o aprendizado pode acontecer simultaneamente nas duas regiões do cérebro, desde que já exista algum esquema ou contexto no neocórtex.
Anteriormente, em testes com ratos, pesquisadores já tinham percebido que os animais incorporavam informação rapidamente no neocórtex caso já houvesse algum esquema preestabelecido. Com isso, já estava claro que o conhecimento prévio influenciava a consolidação de novas memórias.
Nos testes mais recentes, os cientistas comprovaram que a informação chega às duas regiões ao mesmo tempo. Para isso, eles bloquearam o neocórtex com o uso de drogas específicas e, com isso, conseguiram demonstrar que tanto o aprendizado quanto a lembrança de memórias recentemente consolidadas tinha sido afetada.

Fonte: G1 - globo.com - Ciência e Saúde julho/2011

Foto: Richard Morris / University of Edinburgh / Divulgação)