Pesquisadores mapeiam atividade gênica no córtex pré-frontal para auxiliar no tratamento de doenças cerebrais

Pesquisadores desenvolveram um mapeamento detalhado da atividade gênica no córtex pré-frontal, região do cérebro situada atrás da testa e responsável por funções como a tomada de decisões, o planejamento, a regulação de emoções e a adaptação comportamental. O estudo, publicado na revista Nature e em outras publicações, oferece novos entendimentos sobre o desenvolvimento cerebral saudável e a progressão de patologias neurodegenerativas e psiquiátricas.

O trabalho foi conduzido pelo consórcio de pesquisa PsychAD, com suporte do Instituto Nacional sobre Envelhecimento, vinculado aos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos. A análise abrangeu os núcleos de mais de 6,3 milhões de células — incluindo neurônios, células de suporte, células imunológicas e células associadas aos vasos sanguíneos — provenientes de 1.494 doadores falecidos. A amostra incluiu pessoas de diversas origens genéticas, com idades entre a infância e os 108 anos, abrangendo tanto indivíduos saudáveis quanto diagnosticados com esquizofrenia, transtorno bipolar, doença de Parkinson, doença de Alzheimer, demência vascular e demência com corpos de Lewy.

Padrões moleculares e doenças cerebrais

A investigação revelou que a doença de Alzheimer, a de Parkinson, a demência vascular e a de corpos de Lewy compartilham semelhanças marcantes na atividade gênica ligada à biologia dos vasos sanguíneos, à comunicação neuronal e ao desenvolvimento das células nervosas. Especificamente entre o Alzheimer e o Parkinson, foram identificadas vias comuns na micróglia, que são as células imunes do cérebro.

O mapeamento permitiu associar o risco genético hereditário a tipos celulares e genes específicos, analisando a influência genética na atividade de mais de 14 mil genes. Além disso, a criação de perfis moleculares individuais de pacientes com Alzheimer evidenciou variações na regulação gênica e nas interações entre células, o que fundamenta a busca por terapias mais individualizadas.

Ciclo de vida e estabilidade celular

Ao analisar a evolução molecular ao longo da vida, a equipe observou mudanças intensas durante o desenvolvimento até a fase adulta, seguidas por um período de estabilidade. Foi identificado que, por volta dos 24 anos, ocorre um ponto de transição onde a maioria dos tipos celulares na região se torna mais estável, embora a biologia cerebral continue a evoluir.

Em idades mais avançadas, novas alterações surgem, especialmente nas células de suporte e imunológicas. Um dado relevante foi a observação de que indivíduos que preservaram a função cognitiva, mesmo com patologias graves de Alzheimer, apresentaram diferenças nos processos energéticos de suas células cerebrais.

Ritmo biológico e sincronia

O estudo também reconstruiu a atividade gênica diária com base no horário do falecimento dos doadores. Nos neurônios de adultos jovens e de meia-idade, os genes do relógio biológico operavam de forma coordenada. No entanto, esse padrão de sincronia mostrou-se mais fraco e menos organizado em adultos mais velhos.

Para o Dr. Panos Roussos, diretor do Centro de Neurogenômica de Doenças da Escola de Medicina Icahn do Mount Sinai e um dos líderes da pesquisa, esse mapa é fundamental para restringir a busca por tratamentos eficazes. Ao identificar populações celulares vulneráveis e processos que preservam a função cerebral, a ciência consegue definir com maior precisão quais alvos terapêuticos devem ser testados.