Centro anteriormente não reconhecido no sistema de drenagem linfática do cérebro pode ajudar na eliminação de resíduos

Como o cérebro retira seu lixo? Essa é a função do sistema de drenagem linfática do cérebro, e os esforços para compreender como funciona ultrapassaram os limites das tecnologias de imagiologia cerebral.

Um novo estudar em iCiência por pesquisadores da Universidade Médica da Carolina do Sul revela – pela primeira vez em humanos – evidências de um centro anteriormente não reconhecido no sistema de drenagem linfática do cérebro – a artéria meníngea média (MMA).

Aproveitando uma parceria da NASA que forneceu acesso a tecnologias de ressonância magnética em tempo real originalmente desenvolvidas para estudar como o voo espacial afeta a dinâmica dos fluidos no cérebro humano, a equipe de pesquisa do MUSC, liderada por Onder Albayram, Ph.D., rastreou o fluxo do líquido cefalorraquidiano e intersticial ao longo do MMA em cinco participantes saudáveis ​​durante um período de seis horas. Eles descobriram que o fluxo de drenagem do líquido cefalorraquidiano era passivo, sugerindo fluxo linfático e não sanguíneo. O sangue teria um fluxo mais rápido e dinâmico.

“Vimos um padrão de fluxo que não se comportava como o sangue movendo-se através de uma artéria; era mais lento, mais parecido com uma drenagem, mostrando que este vaso faz parte do sistema de limpeza do cérebro”, disse Albayram, professor associado do Departamento de Patologia e Medicina Laboratorial do MUSC.

O sistema nervoso central, composto pelo cérebro e pela medula espinhal, é cercado por uma membrana protetora multicamadas conhecida como meninges. Albayram trabalha há mais de uma década para descrever os vasos linfáticos meníngeos do cérebro, que ele considera essenciais para mover os resíduos do cérebro para o sistema linfático periférico, onde podem ser eliminados do corpo.

Até cerca de uma década atrás, pensava-se que estas membranas meníngeas isolavam o cérebro do resto do sistema imunitário do corpo, em particular do sistema linfático. O trabalho de Albayram está mudando esse paradigma ao mostrar que essas membranas contêm vasos linfáticos integrados na periferia. Compreender a troca de fluidos entre o cérebro e o resto do corpo é essencial para ampliar as nossas opções de prevenção e tratamento de doenças psiquiátricas e neurológicas.

Albayram foi um dos primeiros a visualizar vasos linfáticos meníngeos em humanos, conforme relatado em um artigo de 2022 em Comunicações da Natureza. O estudo em iCiência captura o fluxo de fluidos dentro da arquitetura linfática meníngea nas profundezas do cérebro humano em tempo real e valida essas descobertas por meio de imagens avançadas de tecido humano post-mortem.

Para confirmar o que viram na ressonância magnética, a equipe de Albayram examinou tecido cerebral humano sob imagens de altíssima resolução. Trabalhando com cientistas da Universidade Cornell, a equipe utilizou uma técnica avançada que permite aos pesquisadores ver muitos tipos diferentes de células ao mesmo tempo. Este mapeamento detalhado mostrou que a área ao redor do MMA é revestida por células normalmente encontradas nos vasos linfáticos do corpo, os canais responsáveis ​​pela eliminação de resíduos.

Estes resultados confirmaram que o fluido lento observado na ressonância magnética estava de facto a fluir através de vasos linfáticos verdadeiros, e não de vasos sanguíneos – ligando as imagens cerebrais diretamente às evidências celulares.

A essência do trabalho de Albayram é o foco em fazer observações primeiro em humanos, antes de expandir para modelos experimentais, como ratos, e não o contrário. Um elemento-chave deste estudo é que ele foi realizado em pessoas saudáveis. Ter uma compreensão clara de como estas estruturas funcionam em condições normais é essencial para reconhecer o que muda quando as coisas correm mal – por exemplo, após uma lesão cerebral traumática ou durante condições neurodegenerativas.

As implicações desta descoberta estendem-se ao envelhecimento, neuroinflamação, lesões cerebrais, doença de Alzheimer e até distúrbios psiquiátricos. Albayram já está realizando pesquisas baseadas em observações importantes da arquitetura de drenagem linfática em pacientes com doenças neurodegenerativas, com o objetivo de desenvolver melhores formas de diagnosticar precocemente essas doenças complexas, preveni-las e desenvolver novos tratamentos.

“Um grande desafio na pesquisa do cérebro é que ainda não entendemos completamente como um cérebro saudável funciona e envelhece”, disse Albayram. “Uma vez que entendemos o que é ‘normal’, podemos reconhecer os primeiros sinais da doença e desenvolver melhores tratamentos.”