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Novas pesquisas lideradas por cientistas que trabalham com o TReNDS Center da Georgia State University identificaram mudanças relacionadas à idade nos padrões cerebrais associados ao risco de desenvolver esquizofrenia.
A descoberta pode ajudar os médicos a identificar o risco de desenvolver doenças mentais mais cedo e melhorar as opções de tratamento. O estudo é publicado no Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS).
A pesquisa faz parte de uma colaboração de especialistas da Universidade de Bari Aldo Moro, do Lieber Institute of Brain Development e do Tri-institutional Center for Translational Research in Neuroimaging and Data Science (TReNDS), com sede na Georgia State University.
O estudo utilizou novas abordagens analíticas desenvolvidas no centro TReNDS. Os pesquisadores usaram um método híbrido baseado em dados chamado Neuromark para extrair redes cerebrais confiáveis dos dados de neuroimagem que foram posteriormente analisados no estudo.
Os pesquisadores começaram com exames de ressonância magnética funcional (fMRI) para detectar alterações relacionadas à idade na conectividade cerebral e sua associação com o risco de esquizofrenia. A pesquisa identificou indivíduos de alto risco para desenvolver psicose durante o final da adolescência e início da idade adulta.
O uso dessa nova abordagem para conjuntos de dados de neuroimagem funcional existentes levou a um avanço na compreensão dos riscos genéticos e clínicos para a esquizofrenia no contexto de como as regiões do cérebro se comunicam umas com as outras.
“Este estudo combinou mais de 9.000 conjuntos de dados usando uma abordagem que calcula redes cerebrais funcionais de forma adaptativa, ao mesmo tempo em que nos permite resumir e comparar indivíduos”, disse o distinto professor universitário Vince Calhoun, diretor do centro TReNDS. “Isso nos levou a um resultado realmente interessante mostrando que o risco genético para esquizofrenia é detectável nas interações da rede cerebral mesmo para aqueles que não têm esquizofrenia, e essa mudança diminui com a idade. Esses resultados também nos motivam a fazer mais investigações sobre o potencial de interações funcionais da rede cerebral para serem usadas como um detector de risco precoce”.
A equipe analisou dados de 9.236 indivíduos em diferentes estágios de idade adquiridos pela Universidade de Bari Aldo Moro, Lieber Institute of Brain Development, UK Biobank, Adolescent Brain Cognitive Development Study e Philadelphia Neurodevelopmental Cohort. Usando varreduras de fMRI, medidas genéticas e clínicas, eles descobriram que as alterações nas conexões cerebrais pré-frontal-sensorial e cerebelar-occipitoparietal estão ligadas ao risco genético de esquizofrenia. Essas alterações foram observadas em pacientes com esquizofrenia, seus irmãos neurotípicos e naqueles com sintomas psicóticos sublimiares.
Roberta Passiatore, pesquisadora visitante da Universidade de Bari Aldo Moro em Bari, Itália, e primeira autora do estudo, disse que os pesquisadores encontraram alterações na conectividade de rede relacionada à idade, especificamente durante o final da adolescência e início da idade adulta. Os sintomas da esquizofrenia geralmente se desenvolvem no início da vida, geralmente começando em meados dos 20 anos, com início precoce ocorrendo antes dos 18 anos.
Os pesquisadores descobriram que indivíduos mais jovens com risco aumentado têm conectividade de rede semelhante à dos cérebros observados em pacientes mais velhos. Essas descobertas podem ajudar a identificar o risco de um paciente desenvolver doenças mais tarde na vida.
“Visitar o TReNDS sob a orientação especializada do professor Calhoun tem sido uma experiência excepcional. Isso me proporcionou uma oportunidade única de desenvolver uma abordagem inovadora que levou à descoberta de uma assinatura cerebral distinta para avaliar o risco de esquizofrenia ao agrupar múltiplas aquisições funcionais”, disse Passiatore. “Essas descobertas traçam uma trajetória cerebral relacionada ao risco em vários estágios de idade com o potencial de melhorar nossa compreensão do distúrbio e melhorar os esforços de diagnóstico e intervenção precoces, com um impacto significativo na vida de indivíduos em risco”.
O estudo destaca a importância de uma abordagem orientada para a idade e alavancando múltiplas varreduras para identificar riscos em redes cerebrais e potenciais associações genéticas.
As descobertas podem melhorar as estratégias de detecção e intervenção precoce e oferecer potenciais biomarcadores para investigar o papel de genes específicos e vias moleculares no desenvolvimento da esquizofrenia.
O Translational Research in Neuroimaging and Data Science Center (TReNDS) é uma colaboração entre a Georgia State University, o Georgia Institute of Technology e a Emory University. Ele se concentra no desenvolvimento, aplicação e compartilhamento de abordagens analíticas avançadas e ferramentas neuroinformáticas que utilizam imagens cerebrais de ponta e análise de dados em larga escala com o objetivo de traduzir essas abordagens em biomarcadores que podem ajudar a abordar áreas relevantes da saúde e doença do cérebro.
Este estudo foi apoiado em parte pelos National Institutes of Health concede R01MH118695 e R01MH123610.
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