Solteiro

2 de junho de 2023

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por Rachel Gordon, Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT

Seu cérebro é alimentado por 400 milhas de vasos sanguíneos que fornecem nutrientes, limpam os resíduos e formam uma barreira protetora rígida - a barreira hematoencefálica - que controla quais moléculas podem entrar ou sair. No entanto, ainda não está claro como essas células vasculares cerebrais mudam entre as regiões do cérebro, ou na doença de Alzheimer, na resolução de uma única célula.

Para enfrentar esse desafio, uma equipe de cientistas do Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial (CSAIL) do MIT, do Picower Institute for Learning and Memory e do The Broad Institute revelou recentemente um atlas molecular sistemático da vasculatura do cérebro humano e suas mudanças na doença de Alzheimer. (AD) em seis regiões do cérebro, em um artigo publicado na Nature Neuroscience.

A doença de Alzheimer é uma das principais causas de morte, afeta um em cada nove americanos com mais de 65 anos e leva a um declínio cognitivo debilitante e devastador. A função prejudicada da barreira hematoencefálica (BBB) ​​tem sido associada há muito tempo com a doença de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas, como Parkinson e esclerose múltipla. No entanto, os fundamentos moleculares e celulares da desregulação da BBB permanecem mal definidos, particularmente na resolução de célula única em várias regiões do cérebro e muitos doadores.

Aprofundando-se nas complexidades de nossa massa cinzenta, os pesquisadores criaram um atlas molecular da vasculatura do cérebro humano em 428 doadores, incluindo 220 diagnosticados com Alzheimer e 208 controles. Eles caracterizaram mais de 22.514 células vasculares de seis diferentes regiões cerebrais, medindo a expressão de milhares de genes para cada célula. Os conjuntos de dados resultantes revelaram mudanças intrigantes na expressão gênica em diferentes regiões do cérebro e grandes contrastes entre indivíduos com DA e aqueles sem.

"O desenvolvimento da terapia de Alzheimer enfrenta um obstáculo significativo - as alterações cerebrais começam décadas antes dos sinais cognitivos aparecerem, momento em que já pode ser tarde demais para intervir de forma eficaz", comenta o pesquisador principal do MIT CSAIL e professor do MIT EECS Manolis Kellis, sênior do estudo autor. “Nosso trabalho traça o terreno das alterações vasculares, um dos primeiros marcadores da doença de Alzheimer, em várias regiões do cérebro, fornecendo um mapa para orientar as investigações biológicas e terapêuticas no início da progressão da doença”.

Os fios de nossa vasculatura cerebral humana, e cada parte de nosso cérebro e corpo, são compostos de milhões de células, todas compartilhando o mesmo código de DNA, mas cada uma expressando um subconjunto diferente de genes, que definem seus papéis funcionais e tipos distintos de células. Usando as distintas assinaturas de expressão gênica de diferentes células cerebrovasculares, os pesquisadores distinguiram 11 tipos de células vasculares.