Novo Estudo Revela Ligação entre Níveis Altos de Ferro no Cérebro e Danos em Pessoas com Síndrome de Down e Alzheimer
Cientistas da USC Leonard Davis School of Gerontology encontraram uma conexão importante entre altos níveis de ferro no cérebro e danos celulares em pessoas que têm síndrome de Down e Alzheimer.
Na pesquisa, foi descoberto que os cérebros de quem possui as duas condições tinham o dobro de ferro e sinais maiores de danos oxidativos nas membranas celulares em comparação a cérebros de pessoas apenas com Alzheimer ou sem nenhum diagnóstico. Os resultados indicam um processo específico de morte celular mediado pelo ferro, o que pode explicar por que os sintomas de Alzheimer aparecem mais cedo e com mais gravidade em indivíduos com síndrome de Down.
“Essa informação é uma pista valiosa que pode ajudar a entender as mudanças únicas e precoces nos cérebros de pessoas com Down que desenvolvem Alzheimer”, explicou Max Thorwald, autor principal do estudo. Ele disse que já era conhecido o aumento do risco de Alzheimer em pessoas com síndrome de Down, mas agora podemos entender melhor como o ferro elevado no cérebro pode piorar a situação.
Síndrome de Down e Alzheimer
A síndrome de Down ocorre devido à presença de uma cópia extra do cromossomo 21. Esse cromossomo abriga o gene da proteína precursora da amiloide (APP), relacionada à produção da proteína amiloide-beta, que forma placas no cérebro de pessoas com Alzheimer.
Como quem tem síndrome de Down possui três cópias do gene APP, eles acabam produzindo mais dessa proteína. Aos 60 anos, cerca de 50% deles apresentam sinais de Alzheimer, cerca de 20 anos antes do que a média da população.
“Entender a biologia da síndrome de Down é crucial para a pesquisa sobre Alzheimer”, ressaltou Finch, o autor sênior do estudo.
Descobertas Chave Indicam Ferroptose
A equipe pesquisou tecidos do cérebro de indivíduos com Alzheimer, síndrome de Down e Alzheimer, e aqueles sem diagnósticos. Focaram no córtex pré-frontal, responsável pelo pensamento e memória, e fizeram várias descobertas importantes:
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Níveis de Ferro Altos em Cérebros com DSAD: Os cérebros de DSAD tinham o dobro de ferro no córtex pré-frontal. Acredita-se que esse acúmulo seja causado por vazamentos em vasos sanguíneos do cérebro, conhecidos como microbleeds, que ocorrem mais frequentemente em DSAD do que em Alzheimer.
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Mais Danos nas Membranas de Células Ricas em Lipídios: As membranas celulares, feitas de compostos lipídicos, podem ser danificadas por estresse químico. Nos cérebros com DSAD, encontrou-se mais produtos desse tipo de dano, chamado de peroxidação lipídica, do que em cérebros de Alzheimer ou controles.
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Sistemas de Defesa Antioxidante Enfraquecidos: A equipe percebeu que a atividade de enzimas importantes que protegem o cérebro de danos oxidativos e ajudam a reparar membranas celulares estava baixa nos cérebros com DSAD, especialmente nas áreas conhecidas como bólhas lipídicas.
Essas descobertas indicam um aumento da ferroptose, uma forma de morte celular dependente de ferro. Thorwald explica que, basicamente, o ferro se acumula, provoca oxidação que danifica membranas celulares e esgota a capacidade da célula de se proteger.
Bólhas Lipídicas: Ponto Crítico para Mudanças no Cérebro
Os pesquisadores se concentraram nas bólhas lipídicas, pequenas partes da membrana das células cerebrais que são essenciais para a comunicação celular e regulam como proteínas como a APP são processadas. Nos cérebros com DSAD, as bólhas apresentaram mais danos oxidativos e menos enzimas protetoras em comparação aos cérebros de Alzheimer ou saudáveis.
Além disso, essas bólhas mostraram maior atividade da enzima β-secretase, que interage com a APP para produzir as proteínas Aβ. A combinação de mais danos e produção aumentada de Aβ pode acelerar o crescimento das placas amiloides, acelerando o progresso do Alzheimer em pessoas com Down.
Casos Raros de Variações de Síndrome de Down Oferecem Novas Perspectivas
Os pesquisadores também analisaram casos raros de indivíduos com síndrome de Down “mosaico” ou “parcial”, onde a cópia extra do cromossomo 21 está presente apenas em algumas células do corpo. Esses indivíduos tinham níveis menores de APP e ferro no cérebro e tendiam a viver mais. Em contrapartida, pessoas com trissomia 21 completa e DSAD tinham expectativa de vida menor e danos cerebrais maiores.
“Esses casos sustentam a ideia de que a quantidade de APP e o ferro relacionado a ele são fatores importantes para o avanço da doença”, disse Finch.
Olhando para o Futuro
A equipe acredita que suas descobertas podem ajudar a direcionar tratamentos futuros, especialmente para pessoas com síndrome de Down em alto risco de Alzheimer. Pesquisas iniciais em camundongos sugerem que tratamentos que removem o ferro, ligando-se aos íons metálicos e permitindo que eles sejam eliminados do corpo, podem reduzir indicadores da patologia do Alzheimer.
“Medicamentos que tiram o ferro do cérebro ou fortalecem os sistemas antioxidantes podem trazer novas esperanças”, disse Thorwald. “Estamos percebendo como é crucial tratar não apenas as placas amiloides, mas também os fatores que podem acelerar o desenvolvimento delas”.
