Cientistas descobrem pulso oculto do cérebro que pode prever Alzheimer

Publicado em Pesquisa Cardiovascular da Naturezao estudo apresenta a primeira abordagem não invasiva para medir a “pulstilidade volumétrica microvascular” – o inchaço e o encolhimento rítmicos de pequenos vasos sanguíneos – em humanos vivos. Usando imagens de ressonância magnética (MRI) de campo ultra-alto 7T, os pesquisadores descobriram que esses pulsos de microvasos se tornam mais fortes com a idade, particularmente na substância branca profunda do cérebro. Esta região é essencial para a comunicação entre as redes cerebrais, mas também é vulnerável à redução do fluxo sanguíneo das artérias distais, que transportam o sangue do coração para as partes mais externas do corpo. À medida que estes pulsos se intensificam, podem interferir na função cerebral e contribuir para o declínio da memória e a progressão do Alzheimer.

“A pulsação arterial é como a bomba natural do cérebro, ajudando a movimentar fluidos e eliminar resíduos”, disse Danny JJ Wang, PhD, professor de neurologia e radiologia na Escola de Medicina Keck e autor sênior do estudo. “Nosso novo método nos permite ver, pela primeira vez em pessoas, como os volumes desses minúsculos vasos sanguíneos mudam com o envelhecimento e os fatores de risco vascular. Isso abre novos caminhos para estudar a saúde do cérebro, a demência e as doenças de pequenos vasos.”

Os cientistas há muito reconhecem que a rigidez e a pulsação excessiva nas grandes artérias estão associadas a acidentes vasculares cerebrais, demência e doenças de pequenos vasos. No entanto, até agora, tem sido quase impossível observar estas alterações rítmicas nos menores vasos do cérebro sem utilizar procedimentos invasivos limitados a estudos em animais.

Para superar isso, a equipe da USC combinou duas técnicas avançadas de ressonância magnética – ocupação do espaço vascular (VASO) e rotulagem de rotação arterial (ASL) – para monitorar mudanças sutis no volume dos microvasos ao longo do ciclo cardíaco. Os seus resultados revelaram que os adultos mais velhos apresentam pulsações microvasculares mais fortes na substância branca profunda em comparação com os indivíduos mais jovens, e que a hipertensão intensifica ainda mais estes efeitos. “Essas descobertas fornecem um elo perdido entre o que vemos nas imagens de grandes vasos e os danos microvasculares que observamos no envelhecimento e na doença de Alzheimer”, disse o autor principal Fanhua Guo, PhD, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Wang.

A pulsação vascular excessiva também pode perturbar o “sistema glinfático” do cérebro, uma rede recentemente descoberta que remove substâncias residuais como a beta-amilóide, uma proteína que se acumula na doença de Alzheimer. Com o tempo, a interferência nesta circulação de fluidos pode acelerar o declínio cognitivo.

“Ser capaz de medir estes minúsculos pulsos vasculares in vivo é um passo crítico”, disse Arthur W. Toga, PhD, diretor do Stevens INI. “Esta tecnologia não só avança a nossa compreensão do envelhecimento cerebral, mas também é promissora para o diagnóstico precoce e monitorização de doenças neurodegenerativas”.

Os pesquisadores estão explorando como o método poderia ser adaptado para uso clínico mais amplo, inclusive em scanners de ressonância magnética 3T mais comumente disponíveis. Estudos futuros testarão se a pulsatilidade volumétrica microvascular prediz resultados cognitivos e se pode servir como biomarcador para intervenção precoce na doença de Alzheimer e condições relacionadas.

“Este é apenas o começo”, disse Wang. “Nosso objetivo é trazer isso dos laboratórios de pesquisa para a prática clínica, onde poderá orientar estratégias de diagnóstico, prevenção e tratamento para milhões de pessoas em risco de demência”.

Sobre o estudo

Além de Wang, os outros autores do estudo são Fanhua Guo, Chenyang Zhao, Qinyang Shou, Kay Jann e Xingfeng Shao do Stevens INI e Ning Jin da Siemens Healthcare.

Esta pesquisa foi apoiada pelas bolsas do National Institutes of Health (NIH) UF1-NS100614, S10-OD025312, R01-600 NS114382, R01-EB032169, RF1AG084072, R01-EB028297, R01-NS134712 e R01-NS121040.