Primeiros passos para uma terapia celular para doenças cerebrais
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Investigadores de Freiburg descobriram uma forma de substituir seletivamente células imunitárias defeituosas nos vasos sanguíneos do cérebro, utilizando um modelo animal. Este é um primeiro passo importante para terapias celulares contra a doença de Alzheimer e outras doenças cerebrais. Os resultados foram recentemente publicados na revista Nature Immunology .
O cérebro e as suas interfaces são monitorizados por células imunitárias especializadas. Os investigadores da Faculdade de Medicina da Universidade de Friburgo investigaram agora os macrófagos nas meninges e nos vasos sanguíneos do cérebro, que regulam a remoção de produtos residuais do cérebro e controlam os processos inflamatórios. Como demonstraram os cientistas do Instituto de Neuropatologia do Centro Médico da Universidade de Friburgo, em colaboração com uma equipa de investigação internacional, a administração breve de um medicamento desencadeia uma morte celular controlada nestas células. Isto faz com que sejam especificamente substituídas por células recém-chegadas, influenciando assim a sua função. Este método poderá, no futuro, constituir a base de uma nova terapia para combater os depósitos vasculares nocivos na doença de Alzheimer. A investigação, publicada na revista Nature Immunology , foi realizada em estirpes de ratinhos geneticamente modificados. Os dados obtidos constituem um elemento essencial para permitir a utilização futura de abordagens terapêuticas baseadas em células nas doenças do cérebro.
"Utilizando o nosso método, podemos substituir seletivamente os fagócitos - também conhecidos como macrófagos - nos vasos sanguíneos do cérebro. No entanto, os macrófagos no cérebro, que estão localizados diretamente adjacentes às células nervosas sensíveis, não são afectados", afirma o líder do estudo, o Prof. Dr. Marco Prinz, Diretor Médico do Instituto de Neuropatologia do Centro Médico da Universidade de Friburgo e membro do CIBSS - Centro de Estudos Integrativos de Sinalização Biológica da Universidade de Friburgo. "As células que investigámos fazem todas parte da barreira hemato-encefálica, o que torna o acesso dos agentes terapêuticos extremamente difícil. O facto de podermos agora, pela primeira vez, substituir especificamente estes macrófagos representa um avanço significativo", acrescenta o Dr. Lukas Amann, chefe de grupo no Instituto de Neuropatologia do Centro Médico da Universidade de Friburgo e coautor do último estudo.
O cérebro pode ser dividido em duas regiões: as zonas fronteiriças e o tecido funcional. Em ambas, os macrófagos são o tipo predominante de células imunitárias. Os macrófagos nas fronteiras do cérebro estão localizados diretamente na barreira hemato-encefálica, que se forma nos vasos sanguíneos do cérebro. Aí, controlam as substâncias que entram no cérebro, protegendo-o assim de substâncias nocivas, depósitos e agentes patogénicos. Ao mesmo tempo, os resíduos também são removidos do cérebro através dos vasos sanguíneos, desempenhando os macrófagos um papel regulador importante neste processo.
Ilustração artística mostrando as regiões periféricas do cérebro, desde a dura-máter até ao parênquima, com aglomerados de macrófagos residentes (azul) e macrófagos infiltrantes derivados de monócitos (amarelo).
Universitätsklinikum Freiburg / Maximilian Fliegauf
As implicações para a doença de Alzheimer e outras doenças
"A remoção de resíduos do cérebro é muito importante, uma vez que estes são altamente prejudiciais para as células nervosas do cérebro. Se os macrófagos não estiverem totalmente funcionais, isso desempenha um papel decisivo no desenvolvimento de doenças cerebrais. Por exemplo, nos doentes de Alzheimer, a remoção inadequada de proteínas nocivas dos vasos sanguíneos do cérebro provoca a chamada angiopatia amiloide cerebral. Os depósitos de proteínas prejudicam o fornecimento de oxigénio ao cérebro, o que pode levar à perda de memória e até a hemorragias. Tencionamos utilizar os nossos resultados no futuro para restaurar ou mesmo melhorar a função dos macrófagos cerebrais nestas doenças", continuou Prinz.
Células imunitárias brilhantes num modelo de AVC
A equipa de investigação liderada pelo autor principal Maximilian Fliegauf , farmacêutico e estudante de doutoramento no Instituto de Neuropatologia do Centro Médico da Universidade de Friburgo, seguiu as células imunitárias num modelo animal à medida que viajavam da medula óssea para o cérebro e demonstrou que estas células se fixam a longo prazo especificamente nas interfaces do cérebro. Para tal, foram utilizados ratinhos geneticamente modificados em que as células imunitárias brilhavam, permitindo a sua observação através de microscopia de alta resolução. Estudos num modelo de AVC demonstraram que as doenças podem ser influenciadas por esta substituição. "Estamos a demonstrar aqui, pela primeira vez, que as células imunitárias nos vasos sanguíneos do cérebro podem ser substituídas de uma forma altamente direcionada - e as células imunitárias que podem ser substituídas também podem ser influenciadas positivamente. No próximo passo, queremos usar este conhecimento para desenvolver novas abordagens terapêuticas para várias doenças vasculares do cérebro".
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