A diminuição do fluxo sanguíneo para o cérebro é considerada um factor determinante em várias formas de demência, incluindo a doença de Alzheimer. Agora, cientistas identificaram um novo mecanismo que controla esse fluxo - e que pode também ajudar a perceber de que forma ele se desregula.
Investigadores da Universidade de Vermont concluíram que uma molécula gordurosa ajuda a manter o equilíbrio deste sistema. Em modelos de ratinho com doença de Alzheimer, quando esse equilíbrio foi perturbado, surgiram alterações problemáticas.
Ao corrigir esse desajuste, os padrões de circulação aproximaram-se novamente do normal, o que sugere um novo alvo promissor para compreender e tratar alterações cerebrais associadas à demência.
"Esta descoberta é um enorme passo em frente nos nossos esforços para prevenir a demência e as doenças neurovasculares", afirma o farmacologista Osama Harraz.
O papel das células endoteliais no fluxo sanguíneo cerebral
Com base em estudos anteriores sobre as células endoteliais - que revestem o interior dos vasos sanguíneos - a equipa decidiu focar-se numa proteína específica: a Piezo1, que funciona como um ‘sensor’ de pressão nestas células. Quando este sensor é activado em excesso, pode interferir com a regulação do fluxo sanguíneo no cérebro.
Ao analisar a actividade cerebral em ratos, os cientistas determinaram que uma molécula gordurosa chamada PIP2 actua como um travão da Piezo1. Quando as células cerebrais estão activas, os níveis de PIP2 descem e a Piezo1 é activada, aumentando o fluxo sanguíneo nas zonas onde ele é necessário.
O que corre mal nos modelos de Alzheimer: PIP2 demasiado baixo e Piezo1 hiperactiva
Nos modelos de ratinho com doença de Alzheimer, verificou-se que o PIP2 estava anormalmente baixo. Como consequência, a Piezo1 ficou sobreactivada, intensificando o fluxo sanguíneo em áreas onde não era exigido e desorganizando a circulação global.
O ponto-chave é que, quando os investigadores repuseram os níveis de PIP2 nesses ratos, os padrões normais de fluxo sanguíneo foram, em grande parte, recuperados.
Ainda é cedo para saber exactamente como todo este mecanismo opera - tratou-se de um estudo de curta duração e limitado a ratos -, mas abre mais uma via promissora para explorar no estudo dos factores subjacentes à demência.
Implicações para demência vascular e outras condições
A demência vascular, em que o défice de fluxo sanguíneo para o cérebro é um contributo central, é uma das formas mais frequentes de demência e afecta milhões de pessoas em todo o mundo. Também se acredita que problemas de circulação tenham um papel na doença de Alzheimer, embora o acúmulo nocivo de proteínas tóxicas seja, provavelmente, mais relevante.
Como o fluxo sanguíneo determina a entrega de oxigénio e nutrientes ao cérebro, as implicações não se limitam à demência. Manter o equilíbrio adequado é essencial para que o cérebro funcione correctamente.
"Estes resultados estabelecem a base para uma abordagem terapêutica para melhorar o fluxo sanguíneo cerebral em condições em que a actividade da Piezo1 está alterada e poderá ter impactos para além do controlo do fluxo sanguíneo no cérebro", escrevem os investigadores no artigo publicado.
Embora o conhecimento sobre a demência esteja a progredir de forma consistente, continuam a existir muitas lacunas sobre como estas doenças começam e por que motivo algumas pessoas são mais vulneráveis do que outras. Mesmo no caso da demência vascular, não é claro quais são todos os factores que contribuem para alterações no fluxo sanguíneo.
Trabalhos como este ajudam a colmatar essas falhas ao identificar os intervenientes moleculares envolvidos.
Próximos passos: compreender a interacção entre PIP2 e Piezo1
Em seguida, os investigadores pretendem esclarecer com precisão de que modo o PIP2 interage com a Piezo1. Compreender essa ligação será decisivo para controlar este sistema e, potencialmente, restaurar um fluxo sanguíneo saudável - e talvez também a função cognitiva.
"Estamos a desvendar os mecanismos complexos destas condições devastadoras e, agora, podemos começar a pensar em como traduzir esta biologia em terapias", diz Harraz.
A investigação foi publicada na PNAS.
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