.
A cada ano, cerca de 1,5 milhão de pessoas nos EUA sobrevivem a uma lesão cerebral traumática devido a uma queda, acidente de carro ou lesão esportiva, que pode causar incapacidade imediata e de longo prazo.
Os pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Maryland (UMSOM) queriam entender melhor o que acontece no cérebro durante uma lesão, então eles conduziram um estudo em camundongos para determinar como diferentes tipos de células cerebrais em camundongos reagem a traumas graves. Em um novo estudo publicado na edição de janeiro da Autofagiaeles descobriram que, após uma lesão cerebral traumática, a função de reciclagem interna das células do sistema imunológico do cérebro diminuiu drasticamente, permitindo que os resíduos se acumulassem e interferissem na recuperação da lesão.
Os pesquisadores também descobriram que o tratamento de camundongos com lesão cerebral traumática com uma droga para promover a reciclagem celular melhorou a capacidade dos camundongos de se recuperar de lesões e resolver um labirinto de água, uma medida da função de memória em camundongos.
“Muitas drogas e soluções potenciais foram propostas para tratar lesões cerebrais traumáticas, mas nenhuma funcionou na prática”, disse a pesquisadora principal Marta Lipinski, PhD, professora associada de Anestesiologia e Anatomia e Neurobiologia da UMSOM e membro do Shock, Trauma e Centro de Pesquisa em Anestesiologia (STAR) no Centro Médico da Universidade de Maryland (UMMC). “Pode ser que projetar drogas para pacientes que promovam essa reciclagem celular possa reverter ou prevenir danos causados por lesões cerebrais traumáticas, como vimos em nossos estudos com animais. Continuamos a aprender mais sobre os mecanismos de biologia molecular e celular no trauma, para que possamos usar uma abordagem mais orientada para o desenvolvimento de soluções.”
As células do corpo reciclam regularmente suas próprias partes desgastadas ou danificadas que se acumulam devido ao desgaste normal, infecção ou lesão em um processo conhecido como autofagia. A maioria das células do cérebro usa esse processo para limpar seus próprios resíduos e reciclá-los em menor escala. Em um estudo anterior, o grupo do Dr. Lipinski mostrou que a lesão cerebral traumática reduziu a capacidade dos neurônios – as células que enviam impulsos elétricos – de reciclar suas próprias partes danificadas, o que levou à morte desses neurônios. No entanto, algumas células do cérebro podem realizar proezas maiores de reciclagem, como as células imunes residentes no cérebro conhecidas como microglia, que podem engolir, digerir e reciclar células inteiras danificadas ou mortas no tecido.
Após uma lesão cerebral traumática, os glóbulos brancos – normalmente excluídos pela barreira hematoencefálica – também podem entrar no cérebro e trabalhar ao lado das células da microglia para comer e remover as células danificadas. Para este novo estudo, a equipe do Dr. Lipinski se concentrou nas células imunes – micróglia e glóbulos brancos – no cérebro após lesão cerebral traumática e descobriu que, como os neurônios, sua função de reciclagem também foi suprimida.
“A descoberta do Dr. Lipinski da supressão da função de reciclagem em ambos os neurônios e células imunológicas demonstra como é importante para os neurocientistas entender completamente o complexo sistema envolvido em uma lesão cerebral traumática”, disse Dean Mark Gladwin, MD, vice-presidente de Medicina Assuntos da Universidade de Maryland, Baltimore, e John Z. e Akiko K. Bowers Distinguished Professor na UMSOM. “Desenvolver medicamentos eficazes para o tratamento de lesões cerebrais traumáticas requer uma compreensão mais profunda dessas interações célula a célula e qual o impacto que cada tipo de célula tem no ecossistema do cérebro”.
Para demonstrar o impacto total do processo de reciclagem na lesão cerebral traumática e na recuperação, a Dra. Lipinski e sua equipe bloquearam uma das proteínas essenciais necessárias para realizar a função de reciclagem da célula imunológica no cérebro de camundongos com lesão cerebral. Esses camundongos experimentaram uma supressão ainda maior de seus processos de reciclagem celular, resultando em mais inflamação em seu cérebro. Eles ainda tiveram um desempenho pior, medido por sua capacidade de resolver o labirinto de água, do que os ratos com apenas lesão cerebral. Essas descobertas sugerem que a função de reciclagem das células imunes no cérebro é essencial para a recuperação após trauma cerebral. Por outro lado, aumentá-lo pode diminuir o impacto do trauma.
Para testar isso, os pesquisadores usaram uma droga, a rapamicina (normalmente usada como droga contra o câncer ou para prevenir a rejeição de órgãos), para promover a reciclagem celular no cérebro de camundongos que sofreram lesões cerebrais traumáticas. Os pesquisadores descobriram que, com o tratamento, os camundongos apresentavam níveis mais baixos de inflamação no cérebro e esses camundongos se saíam melhor ao navegar no labirinto aquático.
“A droga que usamos em nosso estudo bloqueia um conjunto de proteínas que são importantes para a regeneração das células do corpo, por isso não pode ser usada por longos períodos de tempo”, disse o Dr. Lipinski. “Precisamos continuar esta linha de pesquisa para identificar o mecanismo exato de como a autofagia protege contra danos neurológicos, a fim de encontrar drogas mais direcionadas que aumentem esse processo sem direcionar as proteínas vitais necessárias ao cérebro para se regenerar”.
Este estudo foi financiado por doações do National Institutes of Health’s National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) (R01NS094527, R01NS091218, R01NS115876).
.
