"Estas assinaturas têm um elevado potencial para se tornarem novos biomarcadores que captem as alterações cerebrais na doença de Alzheimer", explica o autor sénior,  Nilofensher Ertekin-Taner, presidente do Departamento de Neurociências da Mayo Clinic e líder do Laboratório de Genética e Endofenótipos da Doença de Alzheimer da Mayo Clinic na Florida.

Para realizar o estudo, a equipa de investigação analisou tecido cerebral humano do Mayo Clinic Brain Bank, conjuntos de dados publicados e amostras de tecido cerebral de instituições colaboradoras. O estudo incluiu amostras de tecido cerebral de 12 doentes com doença de Alzheimer e 12 doentes saudáveis sem doença de Alzheimer diagnosticada. Todos os participantes doaram o seu tecido à ciência. Utilizando estes conjuntos de dados e outros externos, a equipa analisou milhares de células em mais de seis regiões do cérebro, o que faz deste um dos estudos mais rigorosos da barreira hemato-encefálica na doença de Alzheimer até à data, segundo os investigadores.

Os investigadores centraram-se nas células vasculares cerebrais, que constituem uma pequena parte dos tipos de células do cérebro, para examinar as alterações moleculares associadas à doença de Alzheimer. Em particular, analisaram dois tipos de células que desempenham um papel importante na manutenção da barreira hemato-encefálica: os pericitos, guardiões do cérebro que mantêm a integridade dos vasos sanguíneos, e as suas células de suporte conhecidas como astrócitos, para determinar se e como interagem.

Os investigadores descobriram que as amostras de doentes com doença de Alzheimer apresentavam uma comunicação alterada entre estas células, mediada por um par de moléculas conhecidas como VEGFA, que estimula o crescimento dos vasos sanguíneos, e SMAD3, que desempenha um papel fundamental nas respostas celulares ao ambiente externo. Utilizando modelos celulares e de peixe-zebra, os investigadores validaram a sua descoberta de que o aumento dos níveis de VEGFA conduz a níveis mais baixos de SMAD3 no cérebro.

A equipa utilizou células estaminais de amostras de sangue e de pele doadas por doentes de Alzheimer e do grupo de controlo. Trataram as células com VEGFA para descobrir de que forma este afetava os níveis de SMAD3 e a saúde vascular em geral. O tratamento com VEGFA provocou uma diminuição dos níveis de SMAD3 nos pericitos do cérebro, o que indica uma interação entre estas moléculas.

Os dadores com níveis mais elevados de SMAD3 no sangue apresentavam menos danos vasculares e melhores resultados relacionados com a doença de Alzheimer, segundo os investigadores. A equipa afirma que é necessária mais investigação para determinar de que forma os níveis de SMAD3 no cérebro afetam os níveis de SMAD3 no sangue.

Os investigadores tencionam continuar a estudar a molécula SMAD3 e as suas consequências vasculares e neurodegenerativas na doença de Alzheimer e tencionam também investigar outras moléculas com potencial envolvimento na manutenção da barreira hemato-encefálica.

Esta investigação faz parte de uma subvenção federal destinada a apoiar projetos que identificam alvos para o tratamento da doença de Alzheimer. O estudo foi apoiado em parte pelo National Institutes of Health, pelo National Institute on Aging, pelo Alzheimer's Association Zenith Fellows Award e pelo Mayo Clinic's Centre for Regenerative Biotherapeutics.