Cientistas finalmente veem o que desencadeia o Parkinson

Esses aglomerados microscópicos, conhecidos como oligômeros de alfa-sinucleína, há muito são suspeitos de serem o ponto de partida para o Parkinson, mas permaneceram indetectáveis ​​no tecido cerebral humano – até agora.

Uma equipe da Universidade de Cambridge, UCL, do Instituto Francis Crick e da Polytechnique Montréal desenvolveu uma poderosa abordagem de imagem que permite aos cientistas visualizar, contar e comparar esses aglomerados de proteínas no tecido cerebral humano. Um pesquisador descreveu a descoberta como “como ser capaz de ver estrelas em plena luz do dia”.

Publicado em Engenharia Biomédica da Naturezaas descobertas podem transformar a forma como os cientistas estudam o Parkinson, oferecendo novos insights sobre como ele se espalha pelo cérebro e abrindo caminho para um diagnóstico mais precoce e tratamentos mais direcionados.

Parkinson: um crescente desafio de saúde global

Mais de 166.000 pessoas no Reino Unido vivem atualmente com a doença de Parkinson, e espera-se que o total global atinja 25 milhões até 2050. Embora os medicamentos existentes possam aliviar sintomas como tremores e rigidez, nenhum pode parar ou retardar a progressão da doença.

Por mais de um século, os médicos identificaram o Parkinson pela presença de grandes depósitos de proteínas conhecidos como corpos de Lewy. No entanto, os pesquisadores há muito acreditam que oligômeros menores e em estágio inicial podem, na verdade, causar danos às células cerebrais. Até agora, estas estruturas microscópicas, com apenas alguns nanómetros de comprimento, eram impossíveis de observar diretamente.

Vendo o Parkinson em seus estágios iniciais

“Os corpos de Lewy são a marca registrada do Parkinson, mas essencialmente informam onde a doença esteve, não onde está agora”, disse o professor Steven Lee, do Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge, que co-liderou a pesquisa. “Se pudermos observar o Parkinson em seus estágios iniciais, isso nos dirá muito mais sobre como a doença se desenvolve no cérebro e como poderemos tratá-la”.

Para conseguir isso, os pesquisadores criaram 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.

Iluminando o Invisível

“Esta é a primeira vez que conseguimos observar oligómeros diretamente no tecido cerebral humano a esta escala: é como poder ver estrelas em plena luz do dia”, disse a co-autora Dra. Rebecca Andrews, que conduziu o trabalho quando era investigadora de pós-doutoramento 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 indivíduos saudáveis ​​da mesma idade. Eles descobriram que os oligômeros estavam presentes em ambos os grupos, mas naqueles com Parkinson os aglomerados eram maiores, mais brilhantes e muito mais numerosos. Esta diferença sugere uma forte ligação entre o crescimento do oligómero e a progressão da doença.

Pistas para os primeiros sinais de 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 – possivelmente aparecendo anos antes do surgimento dos sintomas.

“Este método não nos dá apenas um instantâneo”, disse o professor Lucien Weiss, da Polytechnique Montréal, que co-liderou a pesquisa. “Ele oferece todo um atlas de alterações nas proteínas do cérebro e tecnologias semelhantes podem ser aplicadas a outras doenças neurodegenerativas, como Alzheimer e Huntington.

“Os oligômeros têm sido a agulha no palheiro, mas agora que sabemos onde estão essas agulhas, isso poderia nos ajudar a atingir tipos específicos de células em certas regiões do cérebro”.

Uma nova janela para o cérebro humano

“A única forma real de compreender o que está a acontecer nas doenças humanas é estudar diretamente o cérebro humano, mas devido à enorme complexidade do cérebro, isto é muito desafiador”, disse a professora Sonia Gandhi do Instituto Francis Crick, que co-liderou a investigação. “Esperamos que a quebra desta barreira tecnológica nos permita compreender porquê, onde e como se formam os aglomerados de proteínas e como isto altera o ambiente cerebral e leva a doenças”.

Esta pesquisa foi possível com o apoio da Aligning Science Across Parkinson’s (ASAP), da Michael J. Fox Foundation e do Medical Research Council (MRC), parte da UK Research and Innovation (UKRI). A equipe expressou gratidão aos pacientes, familiares e cuidadores que doaram tecido cerebral para pesquisas, permitindo descobertas como essa para avançar na compreensão e no potencial tratamento da doença de Parkinson.