Resumo: A doença de Alzheimer não afeta apenas a memória, mas também bagunça o relógio interno do cérebro, alterando os ritmos diários de centenas de genes que estão ligados à saúde cerebral. Pesquisadores descobriram que, em camundongos com acúmulo de amiloide, a atividade dos genes circadianos em células do cérebro ficou desregulada.
Essa desregulação impactou genes que ajudam a remover resíduos e controlar a inflamação, o que pode acelerar a degeneração neuronal. Identificando como o Alzheimer altera os ciclos dos genes circadianos, os cientistas esperam criar tratamentos que restabeleçam esse ritmo e desacelerem a progressão da doença.
Fatos Importantes
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Desregulação Circadiana: O acúmulo de amiloide na doença de Alzheimer muda os ciclos normais de genes durante o dia e a noite em células como microglia e astrócitos.
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Reprogramação Genética: Mais da metade dos genes conhecidos relacionados ao Alzheimer são controlados ritmicamente e ficam desregulados em modelos da doença.
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Objetivo Terapêutico: Reiniciar ou fortalecer os ritmos circadianos pode diminuir o acúmulo de amiloide e a inflamação.
A doença de Alzheimer é conhecida por desregular os ritmos diários dos pacientes. Muitas vezes, a pessoa tem dificuldades para dormir à noite e acaba cochilando durante o dia. Essas situações podem ser sinais iniciais da doença. Além disso, há a confusão que ocorre no final do dia, conhecida como “sundowning,” que é comum em estágios mais avançados.
Esses sintomas mostram que existe uma conexão entre o avanço da doença e o sistema circadiano — o relógio interno que regula nosso ciclo de sono e vigília. Porém, os cientistas ainda não entendiam completamente essa relação.
Pesquisadores da Universidade Washington em St. Louis, nos Estados Unidos, descobriram que os ritmos circadianos em certas células cerebrais ficam desregulados na doença de Alzheimer, afetando como e quando centenas de genes controlam funções essenciais do cérebro.
Os resultados, que apareceram numa revista de neurologia, sugerem que controlar ou corrigir esses ritmos circadianos poderia ser uma forma de tratar a doença.
“Existem 82 genes que estão associados ao risco de Alzheimer, e descobrimos que o ritmo circadiano controla a atividade de cerca da metade deles”, disse um dos líderes do estudo. Nos camundongos que simulam a doença, os padrões diários normais de atividade desses genes foram alterados.
“Entender que muitos desses genes do Alzheimer são regulados pelo ritmo circadiano nos dá a chance de descobrir maneiras de desenvolver tratamentos que possam manipulá-los e prevenir a progressão da doença”, completou o pesquisador.
Mudar os padrões de sono é uma das principais preocupações relatadas por cuidadores de pacientes com Alzheimer. Ele e seus colegas já mostraram que essas mudanças começam vários anos antes que a perda de memória se torne evidente. Além de adicionar dificuldades para cuidadores e pacientes, padrões de sono desregulados causam estresse biológico e psicológico que aceleram a progressão da doença.
Para romper esse ciclo de retroalimentação, é preciso entender suas origens. O relógio interno do corpo é pensado para agir em 20% de todos os genes do genoma humano, controlando quando são ativados ou desativados, gerenciando processos como digestão, sistema imunológico e nosso ciclo de sono.
O pesquisador já havia identificado uma proteína específica, a YKL-40, que varia ao longo do ciclo circadiano e regula os níveis normais da proteína amiloide no cérebro. Ele constatou que o excesso de YKL-40, que está ligado ao risco de Alzheimer em humanos, provoca acúmulo de amiloide, um dos traços marcantes da doença neurodegenerativa.
O Amiloide Desregula as Funções Rítmicas do Cérebro
Os sintomas cíclicos da doença de Alzheimer sugerem que existem mais proteínas e genes regulados pelo ritmo circadiano além da YKL-40. Por isso, neste estudo mais recente, os pesquisadores examinaram a expressão gênica nos cérebros de camundongos com acúmulo de proteínas amiloides, simulando os estágios iniciais do Alzheimer, assim como em camundongos saudáveis e jovens, e em animais mais velhos sem acúmulos.
Os cientistas coletaram amostras a cada duas horas, durante 24 horas, e analisaram quais genes estavam ativos em cada fase do ciclo circadiano. Eles descobriram que os acúmulos de amiloide bagunçavam os ritmos diários de centenas de genes nas células do cérebro chamadas microglia e astrócitos de uma maneira diferente do que o envelhecimento por si só causava.
As microglia fazem parte da resposta imunológica do cérebro, limpando materiais tóxicos e células mortas. Já os astrócitos têm funções de suporte e ajudam na comunicação entre os neurônios. Os genes atingidos são geralmente responsáveis por ajudar as células microgliais a eliminar resíduos do cérebro, incluindo o amiloide.
Embora a desregulação circadiana não tenha desligado completamente os genes em questão, organizou um processo que deveria ser sequencial em um caos que poderia reduzir a sincronia das funções das células cerebrais, como a remoção do amiloide.
Além disso, os pesquisadores notaram que a presença do amiloide parecia criar novos ritmos em centenas de genes que normalmente não apresentavam um padrão de atividade circadiano. Muitos desses genes estão ligados à resposta inflamatória do cérebro a infecções ou desequilíbrios, como o acúmulo de placas de amiloide.
Os resultados indicam a necessidade de explorar terapias que focam nos ciclos circadianos das microglia e astrócitos para apoiar uma função cerebral saudável. “Temos muita coisa que ainda precisamos entender, mas o que importa mesmo é tentar manipular o relógio de alguma forma, torná-lo mais forte, mais fraco ou desligá-lo em certos tipos de células”, afirmou o pesquisador.
“No final, esperamos descobrir como otimizar o sistema circadiano para prevenir o acúmulo de amiloide e outros aspectos da doença de Alzheimer.”
Perguntas Frequentes
Como a doença de Alzheimer afeta o sistema circadiano do cérebro?
Ela desregula a expressão rítmica de centenas de genes em células gliais, prejudicando o tempo de funçõe essenciais, como as respostas imunológicas e a remoção de resíduos.
Quais células do cérebro são mais afetadas por essas desregulações circadianas no Alzheimer?
As microglia e astrócitos, que cuidam da defesa imunológica e do suporte aos neurônios, passam por grandes desregulações nas atividades diárias de seus genes.
Por que restaurar os ritmos circadianos pode ajudar no tratamento do Alzheimer?
Corrigir ou reforçar o relógio interno do cérebro pode melhorar a regulação genética ligada à remoção de amiloide e ao controle da inflamação, potencialmente desacelerando a progressão da doença.
