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A razão pela qual seu cérebro de um quilo e meio não parece pesado é porque ele flutua em um reservatório de líquido cefalorraquidiano (LCR), que flui dentro e ao redor do cérebro e da medula espinhal. Essa barreira líquida entre o cérebro e o crânio o protege de uma pancada na cabeça e banha o cérebro com nutrientes.
Mas o LCR tem outra função crítica, embora menos conhecida: ele também fornece proteção imunológica ao cérebro. No entanto, esta função não foi bem estudada.
Um estudo da Northwestern Medicine sobre o CSF descobriu seu papel no comprometimento cognitivo, como a doença de Alzheimer. Esta descoberta fornece uma nova pista para o processo de neurodegeneração, disse o principal autor do estudo, David Gate, professor assistente de neurologia na Northwestern University Feinberg School of Medicine.
O estudo será publicado em 13 de dezembro na Célula.
O estudo descobriu que, à medida que as pessoas envelhecem, o sistema imunológico do LCR torna-se desregulado. Em pessoas com deficiência cognitiva, como aquelas com doença de Alzheimer, o sistema imunológico do LCR é drasticamente diferente de indivíduos saudáveis, descobriu o estudo.
“Agora temos um vislumbre do sistema imunológico do cérebro com envelhecimento saudável e neurodegeneração”, disse Gate. “Este reservatório imunológico pode potencialmente ser usado para tratar a inflamação do cérebro ou ser usado como um diagnóstico para determinar o nível de inflamação cerebral em indivíduos com demência”.
“Nós fornecemos uma análise completa deste importante reservatório imunológico do cérebro saudável e doente”, disse Gate. Sua equipe está compartilhando os dados publicamente e seus resultados podem ser pesquisados online.
Para analisar o LCR, a equipe de Gate na Northwestern usou uma técnica sofisticada chamada sequenciamento de RNA de célula única. Eles traçaram o perfil de 59 sistemas imunológicos de CSF de um espectro de idades, retirando o CSF da coluna vertebral dos participantes e isolando suas células imunológicas.
A primeira parte do estudo analisou o LCR em 45 indivíduos saudáveis com idades entre 54 e 83 anos. A segunda parte do estudo comparou esses achados no grupo saudável com o LCR em 14 adultos com comprometimento cognitivo, conforme determinado por suas pontuações ruins nos testes de memória.
A equipe de cientistas de Gate observou alterações genéticas nas células imunes do LCR em indivíduos saudáveis mais velhos, que fizeram com que as células parecessem mais ativadas e inflamadas com a idade avançada.
“As células imunológicas parecem estar um pouco irritadas em indivíduos mais velhos”, disse Gate. “Achamos que essa raiva pode tornar essas células menos funcionais, resultando na desregulação do sistema imunológico do cérebro”.
No grupo com deficiência cognitiva, as células T inflamadas se clonaram e fluíram para o LCR e o cérebro como se estivessem seguindo um sinal de rádio, disse Gate. Os cientistas descobriram que as células tinham uma superabundância de um receptor celular – CXCR6 – que atua como uma antena. Este receptor recebe um sinal – CXCL16 – das células da micróglia do cérebro em degeneração para entrar no cérebro.
“Pode ser que o cérebro degenerado ative essas células e faça com que elas se clonem e fluam para o cérebro”, disse Gate. “Eles não pertencem a esse lugar e estamos tentando entender se eles contribuem para danos no cérebro”.
Gate disse que seu “objetivo futuro é bloquear esse sinal de rádio ou inibir a antena de receber esse sinal do cérebro. Queremos saber o que acontece quando essas células imunológicas são impedidas de entrar no cérebro com neurodegeneração”.
O laboratório de Gate continuará a explorar o papel dessas células imunes em doenças cerebrais como o mal de Alzheimer. Eles também planejam expandir para outras doenças, como a esclerose lateral amiotrófica (ALS).
Este trabalho foi parcialmente apoiado por uma concessão do National Institute on Aging (NIA) A R01AG078713-01, um 10x Genomics Early Career Investigator Award, um National Institute of Neurologic Disease e Stroke K99/R00 Pathway to Independence Award NS112458-01A1, NIA R01AG045034 05, o NIA financiou Stanford ADRC P50AG047366 e P30AG066515, R01AG048076, todos do National Institutes of Health.
Outro apoio foi da concessão da UC San Diego Shiley-Marcos ADRC P30 AG062429 e um projeto piloto através da Northwestern University ADRC 1P30AG072977-01. Outro apoio foi de um Irene Diamond Fund/AFAR Postdoctoral Transition Award in Aging, o Cure Alzheimer’s Fund, a Alzheimer’s Association ADSF-21-818117 e a NOMIS Foundation, NIA R01AG045034 05, o NIA financiado Stanford ADRC P50AG047366 e P30AG066515, R01AG048076, UC San Diego Shiley-Marcos ADRC P30 AG062429, e um projeto piloto através da Northwestern University ADRC 1P30AG072977-01.
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