A estimulação cerebral profunda (DBS) dos neurônios do hipocampo recém-nascidos restaurou a função cognitiva e não cognitiva em modelos de camundongos da doença de Alzheimer.
Fonte: Cell Press
Pessoas com doença de Alzheimer desenvolvem defeitos nas funções cognitivas, como a memória, bem como problemas com funções não cognitivas que podem levar à ansiedade e depressão.
Em um artigo publicado em 6 de abril na revista Cell Stem Cell, os pesquisadores usaram camundongos para estudar um processo através do qual novos neurônios são gerados na idade adulta, chamado neurogênese do hipocampo adulto (AHN).
A pesquisa mostrou que a estimulação cerebral profunda de novos neurônios ajudou a restaurar as funções cognitivas e não cognitivas em modelos de camundongos da doença de Alzheimer.
"Ficamos surpresos ao descobrir que ativar apenas uma pequena população de novos neurônios nascidos em adultos era suficiente para fazer uma contribuição significativa para essas funções cerebrais", diz o autor sênior Juan Song, professor associado da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill. Os neurônios foram modificados pela estimulação cerebral profunda do núcleo suprammamilar (SuM), que está localizado no hipotálamo.
"Estamos ansiosos para descobrir os mecanismos subjacentes a esses efeitos benéficos", diz Song.
Esta pesquisa usou dois modelos distintos de ratos da doença de Alzheimer. Os pesquisadores usaram optogenética para estimular o SuM e melhorar o AHN em camundongos com Alzheimer. Suas pesquisas anteriores mostraram que a estimulação do SuM poderia aumentar a produção de novos neurônios e melhorar suas qualidades em camundongos adultos normais.
No novo estudo, os pesquisadores mostraram que essa estratégia também foi eficaz nos camundongos com Alzheimer, levando à geração de novos neurônios que fizeram melhores conexões com outras partes do cérebro.
No entanto, ter mais neurônios novos melhorados não é suficiente para melhorar a memória e o humor. A melhora comportamental em camundongos com Alzheimer foi observada apenas quando esses novos neurônios melhorados foram ativados pela quimiogenética.
Os pesquisadores usaram testes de memória, bem como avaliações estabelecidas para procurar comportamentos semelhantes à ansiedade e depressão para confirmar essas melhorias.
Os resultados sugeriram que o aprimoramento multinível de novos neurônios – aumento em número, propriedades e atividade – é necessário para a restauração comportamental no cérebro de Alzheimer.
Para entender melhor o mecanismo, eles também analisaram as mudanças de proteína no hipocampo de camundongos com Alzheimer em resposta à ativação de novos neurônios nascidos em adultos modificados por SuM.
Eles encontraram várias vias proteicas bem conhecidas ativadas dentro das células, incluindo aquelas conhecidas por serem importantes para melhorar o desempenho da memória, bem como aquelas que permitem a depuração das placas relacionadas à doença de Alzheimer.
"Foi impressionante que o aprimoramento multinível de um número tão pequeno de novos neurônios nascidos em adultos tenha feito uma contribuição funcional tão profunda para os cérebros doentes dos animais", diz Song. "Também ficamos surpresos ao descobrir que a ativação de neurônios aprimorados por SuM promoveu o processo que pode potencialmente remover placas".
Os esforços futuros da equipe se concentrarão no desenvolvimento de potenciais terapêuticas que imitam os efeitos benéficos mediados pela ativação de novos neurônios modificados pelo SuM. "Esperamos que essas drogas possam exercer efeitos terapêuticos em pacientes com baixa ou nenhuma neurogênese hipocampal", diz Song. "Em última análise, a esperança é desenvolver terapias de primeira classe e altamente direcionadas para tratar a doença de Alzheimer e a demência relacionada".
Financiamento:
Este trabalho foi apoiado pelo NIH, Alzheimer's Association, Brain & Behavior Research Foundation, NIH-NINDS Neuroscience Center, NIH-NICHD Intellectual and Developmental Disabilities Research Center, e uma bolsa de treinamento pré-doutorado T32 do UNC Pharmacology Curricula.
Author: Kristopher Benke
Source: Cell Press
Contact: Kristopher Benke – Cell Press
Original Research: Open access.
“Activation of hypothalamic-enhanced adult-born neurons restores cognitive and affective function in Alzheimer’s disease” by Juan Song et al. Cell Stem Cell
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