A redução do fluxo sanguíneo cerebral é considerada um dos fatores centrais em várias formas de demência, incluindo a doença de Alzheimer, e uma equipa de cientistas acaba de identificar um novo mecanismo que regula esse fluxo - o que também pode ajudar a explicar como é que o sistema se desequilibra.
Investigadores da Universidade de Vermont descobriram que uma molécula lipídica ajuda a manter este mecanismo em equilíbrio e, em modelos de Alzheimer em ratinhos, quando essa estabilidade foi perturbada surgiram problemas.
Ao corrigir o desequilíbrio, foi possível recuperar padrões de circulação mais próximos do normal, o que abre uma via promissora para compreender e, potencialmente, tratar alterações cerebrais associadas à demência.
"This discovery is a huge step forward in our efforts to prevent dementia and neurovascular diseases," says pharmacologist Osama Harraz.
Menor fluxo sanguíneo cerebral e demência
A demência vascular, na qual o comprometimento do fluxo sanguíneo para o cérebro é um contributo determinante, está entre as formas mais comuns de demência e afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Problemas de circulação também são apontados como relevantes na doença de Alzheimer, embora a acumulação nociva de proteínas tóxicas seja provavelmente mais significativa.
Como o fluxo sanguíneo controla o fornecimento de oxigénio e nutrientes ao cérebro, o impacto desta regulação não se limita à demência. Manter o equilíbrio adequado é essencial para o funcionamento normal do cérebro.
O sensor de pressão Piezo1 nas células endoteliais
Com base em trabalhos anteriores sobre células endoteliais - que revestem o interior dos vasos sanguíneos - a equipa concentrou-se na proteína Piezo1, descrita como um “sensor” de pressão nessas células. Quando este sensor fica excessivamente ativado, pode desorganizar o fluxo sanguíneo no cérebro.
Ao analisar a atividade cerebral em ratinhos, os cientistas concluíram que uma molécula lipídica chamada PIP2 atua como um travão para o Piezo1. Quando as células cerebrais estão ativas, os níveis de PIP2 descem e o Piezo1 é ativado, aumentando o fluxo sanguíneo nas zonas onde ele é necessário.
PIP2 como travão e o que falha no Alzheimer
Nos modelos de Alzheimer em ratinhos, os níveis de PIP2 estavam anormalmente baixos. Isso levou o Piezo1 a ficar sobre-ativado, intensificando o fluxo sanguíneo em regiões onde não era preciso e perturbando a circulação global.
De forma decisiva, quando os investigadores repuseram os níveis de PIP2 nesses ratinhos, os padrões normais de fluxo sanguíneo foram, em grande medida, recuperados.
Limitações do estudo e próximos passos
Ainda é cedo para compreender com precisão como este mecanismo funciona: trata-se de um estudo de curto prazo e limitado a ratinhos. Mesmo assim, acrescenta uma linha de investigação promissora para explorar os fatores subjacentes que impulsionam a demência.
"These findings establish the foundation for a therapeutic approach for improving cerebral blood flow in conditions where Piezo1 activity is altered and could have impacts beyond brain blood flow control," write the researchers in their published paper.
Embora o conhecimento sobre a demência esteja a avançar de forma consistente, continua a haver muito por esclarecer sobre como estas doenças se iniciam ou por que razão algumas pessoas são mais vulneráveis do que outras. Mesmo na demência vascular, não é totalmente claro quais são todos os fatores que contribuem para alterações no fluxo sanguíneo.
Estudos como este ajudam a colmatar essas lacunas ao identificar os intervenientes moleculares envolvidos.
A seguir, a equipa pretende investigar ao detalhe como o PIP2 interage com o Piezo1. Compreender essa interação será essencial para controlar este sistema e, potencialmente, restaurar um fluxo sanguíneo saudável - e talvez também a função cognitiva.
"We are uncovering the complex mechanisms of these devastating conditions, and now we can begin to think about how to translate this biology into therapies," says Harraz.
A investigação foi publicada na PNAS.
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