Em doenças neurodegenerativas, as células imunológicas do cérebro têm um apetite voraz por açúcar

No início da doença neurodegenerativa, as células imunológicas do cérebro – a “microglia” – absorvem a glicose, uma molécula de açúcar, em uma extensão muito maior do que se supunha até então.

Estudos do DZNE, do LMU München e do LMU Klinikum München, publicados na revista Science Translational Medicine , chegam a esta conclusão.

Esses resultados são de grande importância para a interpretação de varreduras cerebrais que mostram a distribuição de glicose no cérebro. Além disso, esses dados baseados em imagens podem servir potencialmente como um biomarcador para capturar de forma não invasiva a resposta da microglia a intervenções terapêuticas em pessoas com demência.

Nos humanos, o cérebro é um dos órgãos com maior consumo de energia, o que pode mudar com a idade e também devido a doenças – por exemplo, como resultado da doença de Alzheimer.

“O metabolismo da energia pode ser registrado indiretamente por meio da distribuição de glicose no cérebro. A glicose é um portador de energia. Portanto, presume-se que onde a glicose se acumula no cérebro, a demanda de energia e, conseqüentemente, a atividade cerebral é particularmente alta ”, diz o Dr. Matthias Brendel, vice-diretor do Departamento de Medicina Nuclear da LMU Klinikum München.

A técnica de medição comumente usada para este propósito é uma variante especial da tomografia por emissão de pósitrons (PET), conhecida como “FDG-PET” no jargão técnico. Os indivíduos examinados recebem uma solução aquosa contendo glicose radioativa que se distribui no cérebro. A radiação emitida pelas moléculas de açúcar é então medida por um scanner e visualizada.

“Porém, a resolução espacial é insuficiente para determinar em quais células a glicose se acumula. No final das contas, você recebe um sinal misto que se origina não apenas dos neurônios, mas também da microglia e de outros tipos de células encontrados no cérebro ”, diz Brendel.

Precisão Celular

“A visão do livro é que o sinal do FDG-PET vem principalmente dos neurônios, porque eles são considerados os maiores consumidores de energia no cérebro”, diz Christian Haass, líder do grupo de pesquisa da DZNE e professor de bioquímica da LMU Munique.

“Queríamos testar esse conceito e descobrimos que o sinal, na verdade, vem predominantemente da microglia. Isso se aplica pelo menos nos estágios iniciais da doença neurodegenerativa, quando o dano aos nervos ainda não está tão avançado. Nesse caso, vemos que a microglia absorve grande quantidade de açúcar. Isso parece ser necessário para permitir uma resposta imunológica aguda e com alto consumo de energia. Isso pode ser dirigido, por exemplo, contra agregados de proteínas relacionados com doenças. Somente no curso posterior da doença o sinal PET parece ser dominado por neurônios. ”

As descobertas dos pesquisadores de Munique são baseadas em investigações laboratoriais, bem como em estudos PET em cerca de 30 pacientes com demência – doença de Alzheimer ou a chamada tauopatia de quatro repetições. As descobertas são apoiadas, por exemplo, por estudos em ratos cuja microglia foi removida em grande parte do cérebro ou, por assim dizer, desativada. Além disso, foi usada uma técnica recentemente desenvolvida que permitiu que células derivadas de cérebros de camundongos fossem classificadas de acordo com o tipo de célula e que sua absorção de açúcar fosse medida separadamente.

Consequências para a pesquisa e prática

“O FDG-PET é usado na pesquisa de demência, bem como no contexto de cuidados clínicos,” diz Brendel. “Na medida em que nossos resultados são relevantes para a correta interpretação dessas imagens cerebrais. Eles também lançaram uma nova luz sobre algumas observações até então intrigantes. No entanto, isso não questiona os diagnósticos existentes. Em vez disso, trata-se de uma melhor compreensão dos mecanismos da doença. ”

Haass tira outras conclusões dos resultados atuais: “Nos últimos anos, tornou-se evidente que a microglia desempenha um papel protetor e crucial no Alzheimer e em outras doenças neurodegenerativas. Seria muito útil ser capaz de monitorar a atividade dessas células de forma não invasiva, por exemplo, sua resposta a drogas. Em particular, para determinar se uma terapia está funcionando. Nossos resultados sugerem que isso pode ser possível por PET. ”

Fonte: DZNE