Células cerebrais ligadas à doença de Parkinson foram identificadas

O subtipo de células cerebrais que morrem na doença de Parkinson foi descoberto usando uma nova técnica que pode identificar quais genes estão ativos em células individuais.

É sabido há décadas que a doença de Parkinson, uma condição progressiva que resulta no desenvolvimento de tremores e dificuldades de locomoção, está ligada à morte gradual de células em uma parte do cérebro chamada substância negra. As células em questão produzem um químico sinalizador chamado dopamina, envolvido no controle do movimento – mas sua identidade exata não era clara.

Medicamentos para a doença de Parkinson aumentam a dopamina de várias maneiras, mas seus efeitos tendem a diminuir com o tempo, então são necessários melhores tratamentos, diz Evan Macosko, do Broad Institute do MIT e Harvard.

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Em estudo publicado na revista Nature Neuroscience, a equipe de Macosko analisou células da substância negra de oito pessoas que não tinham Parkinson e concordaram em doar seus cérebros para pesquisas após a morte.

Os pesquisadores usaram uma técnica relativamente nova chamada sequenciamento de RNA de célula única, que permite que as células dentro de um tecido sejam analisadas individualmente para ver quais de seus genes estão ativos e produzindo proteínas. Eles descobriram que havia 10 subtipos diferentes de células produtoras de dopamina dentro da substância negra.

Em seguida, os pesquisadores usaram a mesma técnica no cérebro de 10 pessoas que morreram com Parkinson ou uma condição semelhante chamada demência por corpos de Lewy. Eles descobriram que apenas um dos subtipos de células cerebrais foi reduzido em número, sugerindo que muitas células desse subtipo morreram enquanto as pessoas estavam vivas.

Existem cerca de 100.000 dessas células em um cérebro adulto saudável. “É um subconjunto muito pequeno”, diz Macosko. “Foi como procurar uma agulha no palheiro.”

As descobertas devem levar a uma melhor compreensão das causas do Parkinson e uma maneira de avaliar possíveis tratamentos, diz ele. Se as células forem cultivadas em laboratório, novos medicamentos poderão ser testados nelas, por exemplo. Alguns grupos também estão tentando desenvolver células produtoras de dopamina que possam ser transplantadas para o cérebro de pessoas com Parkinson.

No artigo publicado, os pesquisadores relatam como o perfil genômico unicelular de neurônios de dopamina humanos identificou uma população que degenera seletivamente na doença de Parkinson.

Eles contextualizam que a perda de neurônios de dopamina dentro da parte compacta da substância negra (pcSN) é uma característica patológica definidora da doença de Parkinson. No entanto, as características moleculares associadas à vulnerabilidade do neurônio de dopamina ainda não foram totalmente identificadas.

Neste estudo, desenvolveu-se um protocolo para enriquecer e traçar o perfil transcricional de neurônios de dopamina de pacientes com doença de Parkinson e controles pareados, amostrando um total de 387.483 núcleos, incluindo 22.048 perfis de neurônios de dopamina.

Foram identificadas dez populações e localizou-se espacialmente cada uma dentro da pcSN usando Slide-seq, um método para transferir RNA de seções de tecido para uma superfície coberta por grânulos com código de barras de DNA com posições conhecidas, permitindo que as localizações do RNA sejam inferidas por sequenciamento.

Um único subtipo, marcado pela expressão do gene AGTR1 e espacialmente confinado à camada ventral da pcSN, foi altamente suscetível à perda na doença de Parkinson e apresentou a mais forte regulação positiva dos alvos de TP53 e NR2F2, nomeando processos moleculares associados à degeneração.

Essa mesma população vulnerável foi enriquecida especificamente para o risco hereditário associado à doença de Parkinson, destacando a importância dos processos intrínsecos às células na determinação da vulnerabilidade diferencial dos neurônios de dopamina à degeneração associada à doença de Parkinson.

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Fontes:
Nature Neuroscience, publicação em 05 de maio de 2022.
New Scientist, notícia publicada em 05 de maio de 2022.