Uma equipe de pesquisa internacional de vários centros médicos desenvolveu um método automatizado de análise de imagens para revelar a progressão patológica da doença de Alzheimer. Melhorar nossa compreensão dessa progressão é fundamental para projetar tratamentos que efetivamente interrompam o avanço da doença.
A doença de Alzheimer é uma doença degenerativa do cérebro que afeta a memória, o pensamento e o comportamento. É amplamente aceito que o acúmulo tóxico de duas estruturas anormais – placas e emaranhados – é responsável pelo dano neuronal que causa o agravamento gradual dos sintomas. As placas consistem em depósitos do fragmento de proteína beta-amilóide, enquanto os emaranhados são formados por fibras torcidas da proteína tau.
Infelizmente, os tratamentos de Alzheimer existentes têm mostrado sucesso limitado, possivelmente porque eles têm como alvo essas placas e emaranhados depois de já estarem espalhados por todo o cérebro e de danos irreversíveis terem se estabelecido. Portanto, o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes requer uma compreensão mais profunda de sua aparência e disseminação hora extra.
Justin Sanchez, do Gordon Center for Medical Imaging no MGH e Harvard Medical School, e colegas desenvolveram um método automatizado que usa tomografia por emissão de pósitrons (PET) para rastrear a origem e o avanço da proteína tau em relação aos níveis de beta-amiloide em todo o anatomia do cérebro de 443 indivíduos. Os pesquisadores publicaram recentemente seus resultados na Science Translational Medicine.
Combinando imagens de estrutura e patologia
Embora a distribuição da proteína tau no cérebro já tenha sido imageada, a identificação do padrão de aparência e disseminação foi complicada por variações normais na anatomia cerebral individual. Para superar essa limitação, Sanchez e colegas combinaram imagens estruturais de alta resolução com imagens moleculares para avaliar os níveis de beta-amilóide e tau em regiões específicas do cérebro em todos os participantes do estudo.
Primeiro, eles usaram ressonância magnética. Isso forneceu uma imagem tridimensional da estrutura cerebral única de cada indivíduo, com detalhes suficientes para delinear várias sub-regiões cerebrais.
Em seguida, eles realizaram dois estudos PET diferentes. PET é uma técnica de imagem molecular que usa substâncias radioativas, conhecidas como radiotraçadores, para visualizar processos metabólicos e / ou fisiológicos. Esses radiotraçadores podem ser projetados especificamente para destacar uma função biológica distinta ou abundância molecular.
Quando injetado por via intravenosa, o radiotraçador emissor de pósitrons viaja pelo corpo e, com base em seu design, liga-se ao seu alvo específico. Conforme o radioisótopo decai, os pósitrons emitidos encontram os elétrons no corpo e se aniquilam, produzindo dois fótons de 511 keV. Ao detectar esses fótons, a origem da aniquilação e, portanto, a localização do radiotraçador no corpo, pode ser determinada.
O primeiro estudo PET usou um radiotraçador conhecido como composto B de Pittsburgh, que destaca as áreas do cérebro onde o beta-amiloide está localizado. O segundo estudo PET usou um radiotraçador chamado flortaucipir que se liga a locais no cérebro com emaranhados de proteína tau.
Finalmente, os pesquisadores aplicaram um método automatizado aos dados estruturais da ressonância magnética para identificar a região do cérebro mais vulnerável ao acúmulo de tau cortical inicial em cada indivíduo. Eles alinharam as duas imagens PET com a imagem MR para avaliar os níveis de proteína beta-amilóide e tau em cada sub-região do cérebro.
Colocando o método para funcionar
Os pesquisadores aplicaram seu novo método de análise de imagem a 443 adultos com idades entre 21 e 93 anos, 55 dos quais com doença de Alzheimer. Além disso, eles realizaram um estudo de acompanhamento de dois anos em 104 desses indivíduos para avaliar a mudança nos níveis de proteína tau ao longo do tempo.
Este estudo revelou que a proteína tau cortical surge primeiro em uma pequena região do lobo temporal medial do cérebro chamada córtex rinal. Este surgimento inicial foi independente dos níveis de beta-amiloide e freqüentemente ocorreu antes de começar a se acumular. Então, quando certos indivíduos adicionalmente acumularam beta-amiloide por todo o cérebro, os pesquisadores viram que a tau foi capaz de escapar do córtex rinal e catastroficamente se espalhou para outras regiões do cérebro – o neocórtex temporal e o neocórtex extratemporal.
O estudo de acompanhamento de dois anos revelou que os indivíduos com os níveis basais de tau mais altos no córtex rinal experimentaram a maior disseminação de tau por todo o neocórtex. Este achado é importante porque sugere que as medições de tau PET no córtex rinal podem servir como uma indicação clínica de acúmulo e disseminação iminente de tau.
Essas descobertas “têm implicações para os ensaios clínicos de terapias modificadoras da doença de Alzheimer: eles sugerem que a intervenção médica contra o acúmulo precoce de tau poderia ser eficaz para deter a progressão da doença antes que a propagação se torne catastrófica”, disse Sanchez, acrescentando que o novo método é excelente potencial para contribuir com ?o avanço de nossos esforços para fornecer intervenções eficazes para pacientes em risco de doença de Alzheimer?.
Publicado em 04/02/2021 14h26
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