Pesquisador da UFRGS ajuda a fazer novas descobertas na área de prevenção do Alzheimer

Artigo explica como as imagens feitas do cérebro podem estar apontando problemas diferentes daqueles que imaginávamos em pacientes com doenças degenerativas
Eduardo Zimmer falando enquanto mostra um slide no computador, com uma imagem de um cérebro e a frase "Entendendo as imagens por PET"
Trabalho fez parte da tese de doutorado de Eduardo Zimmer - Foto: Rochele Zandavalli/UFRGS

Pesquisas recentes em torno da imagiologia cerebral (o estudo dos diversos tipos de imagem feitas do cérebro) questionam as interpretações feitas até então sobre quadros degenerativos como o Alzheimer. Participante ativo dessa empreitada, o pós-doutorando em Bioquímica na UFRGS Eduardo Zimmer explicou como as novas descobertas que ajudou a fazer podem impactar o modo pelo qual a medicina moderna enxerga o tratamento e a prevenção dessas doenças. Essas novas perspectivas estão descritas em artigo publicado na revista Nature Neuroscience, que contou com a participação de pesquisadores da McGill University, no Canadá, do Instituto Gwangju de Ciências e Tecnologias, na Coreia do Sul, e da Universidade de Lausanne, na Suíça. A pesquisa também fez parte da tese de doutorado de Zimmer, premiada pela Capes em 2016.

Mimetizando o Alzheimer ao induzir características similares à doença em roedores, o pesquisador e sua equipe na UFRGS observaram que, mesmo usando o medicamento mais comum em tratamentos desse mal, a Memantina, era impossível reverter o quadro de degeneração depois que ele era iniciado – o fármaco somente é capaz de postergar a evolução da doença. Portanto, passaram a abordar o problema pelo lado da prevenção, e constataram que a medicação realmente impedia o desenvolvimento dos sintomas. Isso, porém, levantou a questão: se é possível prevenir o Alzheimer, quem deve ser tratado? Como não é possível simplesmente ministrar Memantina preventivamente em toda a população, já que pessoas sem a predisposição para o quadro podem sofrer efeitos colaterais, o grande desafio passou a ser identificar os sinais que denunciem futuros portadores do Mal de Alzheimer e similares. Foi com esse desafio em mãos que Zimmer se focou em ajudar a aprofundar as pesquisas sobre imagiologia cerebral, o campo que certamente guarda a chave desse processo, pois oferece uma visão detalhada da atividade no cérebro dos pacientes.

Partindo para a McGill University com uma bolsa de doutorado, o bioquímico se debruçou nessa área e não demorou a indagar as leituras que eram feitas das imagens topográficas dos cérebros de animais. Para obtê-las, ele explica que são injetados no sistema dos roedores radiofármacos, marcadores químicos que reagem à radiação, produzidos para se ligarem a alvos específicos no cérebro. Portanto, quando o espécime é exposto à radiação, essas ligações se revelam nas leituras, denunciando a concentração de atividade de um determinado tipo de célula (receptor) em áreas específicas do cérebro. Saber que estrutura celular está agindo em cada parte do cérebro é essencial para tentar descobrir as áreas que estão apresentando um desempenho maior ou menor do que o esperado. Essas discrepâncias são indicadores de quadros degenerativos.

Zimmer explica que quem costuma lidar com esses experimentos são médicos nucleares e neurologistas, cujo foco se distancia das pesquisas básicas, e por isso dificilmente questionariam a interpretação bioquímica destas imagens. Algo que acabou sendo feito por ele e a equipe de pesquisadores, que colocaram em dúvida as interpretações que eram feitas das imagens cerebrais. O que descobriram é que os radiofármacos injetados nos animais não marcam o número total de células receptoras a que deveriam se atrelar. Na verdade, leves alterações na estrutura dos marcadores fazem com que a substância se atrele a células com outras conformações, resultando em imagens diferentes do mesmo cérebro.

Antes se acreditava que os radiofármacos se ligavam ao número total de certo receptor, indicando assim toda a sua atividade no cérebro. Porém, agora é sabido que isso não é necessariamente verdade, pois um mesmo receptor pode ter conformações diferentes que podem ou não se ligar às substâncias injetadas para reagirem à radiação. Prestando atenção a isso, os cientistas passaram a reexaminar o principal alvo das imagens: a glicose. Sendo ela a fonte de energia das células, bastava identificar que áreas do cérebro denunciavam um maior consumo de glicose, para saber quais estavam mais ativas.

Acreditava-se que, dentre os tecidos cerebrais, apenas os neurônios é que consumiam glicose, mas Zimmer e seus colegas demonstraram que outro tipo de célula cerebral também realiza esse consumo: o astrócito. Antes tida apenas como uma estrutura de apoio aos neurônios, os astrócitos nunca geraram grande interesse dos cientistas ao longo dos anos, segundo o pesquisador. Há mais de meio século que se levavam em conta apenas os neurônios quando se falava em doenças degenerativas, e a leitura feita das imagens cerebrais era de que mapeavam apenas o seu consumo de glicose.

Por consequência, os medicamentos, tratamentos e análises sempre visaram apenas aos neurônios, e talvez por isso, até hoje, não tenham gerado uma cura ou uma prevenção definitivas, diz ele. Junto com sua equipe, Eduardo Zimmer propôs agora uma dúvida que está mudando a forma de encarar as pesquisas em torno do Alzheimer: se as imagens podem indicar a atividade e a inatividade não só dos neurônios, mas dos astrócitos também, talvez esses últimos é que estejam doentes, e não os primeiros; talvez sejam até mesmo os dois. E com o campo científico mundial da área voltado para a prevenção dessas doenças, já que curá-las parece improvável por enquanto, essa pequena dúvida desencadeia uma forma completamente diferente de encarar o funcionamento do cérebro e os sinais que podem indicar quadros degenerativos.

Os resultados da imagiologia costumam ser de grande precisão, exemplifica ele, mostrando as topografias completas dos cérebros de pacientes humanos com e sem o quadro de Alzheimer. Nelas é possível identificar as áreas com um consumo normal e baixo de glicose, que, agora, devido às descobertas de Zimmer e de outros pesquisadores, sabe-se que não representam necessariamente apenas neurônios. Independentemente de quais sejam as células envolvidas, é possível constatar que, naqueles pacientes com doenças degenerativas, algumas áreas do seu cérebro que deveriam estar plenamente ativas surgem praticamente apagadas. Enquanto em outros pacientes existem áreas acesas que eles chamam de placas de amiloide, que é como se fossem grandes inflamações que são fatores de risco para o desenvolvimento do Alzheimer.

 Topografia de cérebros. Nove quadros mostram imagens de diferentes ângulos do cérebro, com áreas coloridas em diferentes tons de verde e de vermelho

Nas topografias dos cérebros, as áreas vermelhas indicam placas de amiloide – Foto: Rochele Zandavalli/UFRGS

 

Prevenindo o Alzheimer no dia a dia

Estudos indicam que existem maneiras de prevenir ou postergar esses males de forma geral na população. “O cérebro é como qualquer outro músculo, se corretamente exercitado pode se tornar mais resistente”, explica o pós-doutorando. O truque é proporcionar novas ligações neurais, ou seja, aprender coisas novas. Não se trata de ler um livro diferente ou trocar esse exercício por aquele. Zimmer diz que a prevenção ou postergação pode ser realizada por todos em suas rotinas se as pessoas se dedicarem a aprender algo completamente novo, independentemente da idade. Tocar um instrumento, falar outra língua, conhecer um assunto fora da sua zona de conforto, etc. Claro que há quadros que são inevitáveis, como aqueles em que o Alzheimer é hereditário, mas estes são muito raros.

 

O que fazer agora?

Hoje, Eduardo Zimmer é um pesquisador associado do Instituto do Cérebro, sediado na PUC-RS, que possui a aparelhagem que possibilitou boa parte de suas pesquisas. Desde então, porém, a UFRGS conseguiu um Micropet, espécie de máquina de ressonância magnética para animais de pequeno porte. Quando estiver instalado, o pesquisador acredita que a parceria entre as duas universidades vai começar a estabelecer um dos poucos lugares do mundo equipado o suficiente para formar um centro de imagens do cérebro. Isso agilizaria bastante os processos, pois os radiofármacos injetados nos espécimes, por exemplo, ficam ativos no sistema dos animais por apenas 20 minutos em média. Trata-se, portanto, de pequenas janelas de tempo para realizar esses exames complexos, e a autonomia dele e de sua equipe para realizá-los é essencial para o avanço.

Zimmer se foca atualmente no estudo dessas imagens. Como já possui uma bolsa institucional de pós-doutorado, ele deve converter 50% do valor daquela conferida pela Capes em recursos para as pesquisas de laboratório aqui na UFRGS. O campo, que, segundo ele, mesmo a nível mundial, é pequeno, precisa sempre de novos incentivos. Ele dá o exemplo de alguns radiofármacos que ainda precisam de aprovação da Anvisa para serem ministrados no Brasil, embora já sejam liberados no resto do mundo. Mesmo que países como os Estados Unidos já tenham aprovado algumas dessas substâncias em testes com seres humanos, a Anvisa exige que eles sejam refeitos no Brasil.

Esses marcadores geram outro tipo de imagens cerebrais e identificam com facilidade as placas de amiloide, que podem vir a prever com até 20 anos de antecedência o surgimento de doenças como o Alzheimer, segundo estudos recentes. Acredita-se que apenas 30% dos pacientes com placas de amiloide não desenvolvem o Alzheimer dentro da sua expectativa de vida, já que, às vezes, o indivíduo tem grandes chances de sofrer do mal e simplesmente precisaria viver mais para chegar aos sintomas. Ainda existem dúvidas sobre as quantidades que definem se uma pessoa é ou não amiloide positiva, ou seja, propensa ao quadro. Por isso torna-se imperativo que se continuem os estudos clínicos na área, e com todo esse aparelhamento e as recentes descobertas de Zimmer, “o sul do Brasil é um lugar forte para encabeçá-las”, finaliza ele.

 

Artigo Científico

ZIMMER, Eduardo R et al. [18F]FDG PET signal is driven by astroglial glutamate transport. Nature Neuroscience, v. 20, n. 3, p.393-395, 30 jan. 2017

 

Tese

Título: O envolvimento da proteína fosfatase 2A e do sistema glutamatérgico em processos neurodegenerativos relacionados à doença de Alzheimer: mecanismos e biomarcadores de imagem
Autor: Eduardo Zimmer
Orientador:
Luis Valmor Cruz Portela
Unidade:
Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica

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