
O mapeamento detalhado mostra como os astrócitos mudam ao longo da progressão da doença de Alzheimer

Subaglomerados de astrócitos e sua progressão ao longo da doença de Alzheimer. Crédito: Serrano-Pozo et al. (Neurociência da Natureza2024)
Os astrócitos são células gliais em forma de estrela no sistema nervoso central que sustentam a função neuronal, mantêm a barreira hematoencefálica e contribuem para o reparo cerebral e a homeostase. A evolução destas células ao longo da progressão da doença de Alzheimer (DA) ainda é pouco compreendida, principalmente quando comparada com a dos neurônios e outros tipos de células.
Pesquisadores do Massachusetts General Hospital, do Massachusetts Alzheimer’s Disease Research Center, da Harvard Medical School e da Abbvie Inc. se propuseram a preencher essa lacuna na literatura.
Seu artigo, publicado em Neurociência da Naturezafornece um dos relatos mais detalhados até o momento sobre como diferentes subgrupos de astrócitos respondem à DA em diferentes regiões do cérebro e estágios da doença, fornecendo informações valiosas sobre a dinâmica celular da doença.
“Nosso artigo recente surgiu de uma percepção crescente de que, embora os neurônios tenham estado tradicionalmente na vanguarda da pesquisa sobre a doença de Alzheimer, outras células cerebrais cruciais, como os astrócitos, permaneceram pouco estudadas”, disse Sudeshna Das, autora sênior do artigo, ao Medical Xpress.
“Os astrócitos desempenham um papel vital na manutenção da saúde e função do cérebro, mas o seu envolvimento na DA tem sido relativamente pouco explorado. Inspirados pelos recentes avanços nas tecnologias ómicas que melhoraram significativamente a nossa compreensão das vias moleculares, procurámos aprofundar o papel dos ‘ astrócitos oprimidos na DA.”
O objetivo principal do estudo recente de Das e seus colegas foi compreender o papel dos astrócitos na progressão da DA. Para fazer isso, eles analisaram as alterações transcriptômicas dos astrócitos nas regiões do cérebro afetadas pela DA em diferentes estágios da doença.
“Realizamos um extenso estudo usando dados de sequenciamento de RNA de núcleo único em mais de 600 mil núcleos de cinco regiões do cérebro que representam a progressão estereotipada da patologia da DA”, disse Das.
“Eles foram retirados de 32 doadores, desde controles saudáveis até aqueles com alteração neuropatológica avançada da DA (ADNC). Nosso conjunto de dados de perfis transcriptômicos de astrócitos é um dos maiores até o momento.”
Usando estes métodos experimentais, Das e seus colegas conseguiram desvendar mudanças espaciais e temporais que afetam os astrócitos ao longo da progressão da DA. Eles então validaram suas descobertas por meio de imunohistoquímica, que permite a visualização de proteínas em tecidos, e hibridização fluorescente in situ usando RNAScope, um método que permite a detecção de sequências de RNA em amostras de tecidos.
“Identificamos várias subpopulações de astrócitos exibindo respostas distintas com base na região do cérebro e no estágio da doença”, disse Das. “Os astrócitos homeostáticos, que mantêm a função sináptica cerebral, diminuíram em regiões com neuropatologia avançada da DA, enquanto os astrócitos reativos associados à doença aumentaram proporcionalmente”.
Das e seus colegas também identificaram novos estados “intermediários” de astrócitos, que parecem ser transições entre as formas homeostáticas e reativas dos astrócitos. Esses estados intermediários pareciam variar muito entre as diferentes regiões do cérebro e em diferentes estágios da DA.
“O estudo também revelou novos estados astrocíticos: uma subpopulação rica em fatores tróficos que diminuiu ao longo dos estágios patológicos, bem como uma subpopulação ‘esgotada’ que inicialmente respondeu à patologia, mas retornou aos níveis basais nos estágios finais”, disse Das. “Este novo estado sugere uma resposta exausta com a exposição crónica à neuropatologia”,
O mapeamento detalhado das respostas dos astrócitos produzido por esta equipe de pesquisa contribui para a compreensão da progressão da DA. No futuro, poderá inspirar novas pesquisas com foco nos astrócitos na DA, potencialmente informando o desenvolvimento de novas intervenções terapêuticas.
“Com nossos colegas da AbbVie Inc, também estudamos a progressão da micróglia, das células endoteliais e neuronais na DA”, acrescentou Das. “Nosso próximo passo será entender como essas células interagem com outras para impulsionar a neurodegeneração da DA. Para esse fim, utilizaremos a transcriptômica espacial para mapear os padrões de expressão gênica dessas células in situ no tecido cerebral.”
Ao mapear os padrões de expressão genética de diferentes tipos de células no tecido cerebral, Das e seus colegas puderam obter novos insights sobre sua organização espacial e sua relação com a DA. Na investigação futura, eles também esperam utilizar modelos celulares ou animais de DA para determinar se quaisquer processos moleculares que identifiquem podem tornar-se alvos terapêuticos, ajudando a avançar no tratamento da DA.
Mais informações:
Alberto Serrano-Pozo et al, Alterações transcriptômicas de astrócitos ao longo da progressão espaçotemporal da doença de Alzheimer, Neurociência da Natureza (2024). DOI: 10.1038/s41593-024-01791-4.
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Citação: Mapeamento detalhado mostra como os astrócitos mudam ao longo da progressão da doença de Alzheimer (2024, 10 de dezembro) recuperado em 10 de dezembro de 2024 em https://medicalxpress.com/news/2024-12-astrócitos-alzheimer-disease.html
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