Um novo mapa genético do córtex pré-frontal, a área cerebral responsável pelo planejamento, tomada de decisões e regulação emocional, promete revolucionar a compreensão e o tratamento de diversas doenças neurológicas e psiquiátricas. A pesquisa, publicada em nove estudos distintos na revista Nature e outras publicações científicas, analisou a atividade genética em mais de 6,3 milhões de células cerebrais de 1.494 doadores, cujas idades variavam da infância aos 108 anos.

O estudo detalhou as mudanças genéticas ao longo do tempo em diferentes tipos de células cerebrais, incluindo neurônios, células imunes e células de suporte. Essa análise aprofundada visa decifrar os processos moleculares subjacentes a transtornos devastadores como a doença de Alzheimer, Parkinson, esquizofrenia e transtorno bipolar, um passo crucial para o desenvolvimento de novas terapias. O córtex pré-frontal, localizado atrás da testa, é particularmente vulnerável ao declínio relacionado à idade e é frequentemente afetado por essas condições.

A pesquisa identificou padrões genéticos compartilhados entre algumas doenças, bem como aqueles específicos de cada transtorno. “Em conjunto, esses estudos ajudam a explicar onde ocorrem as alterações relacionadas às doenças e quais processos biológicos merecem uma investigação mais aprofundada”, explicou Panos Roussos, diretor do Centro de Neurogenômica de Doenças da Escola de Medicina Icahn do Mount Sinai, em Nova York, e um dos líderes da pesquisa. Ele ressaltou que o mapa genético pode direcionar a busca por alvos terapêuticos mais eficazes, focando em populações celulares vulneráveis e processos que preservam a função cerebral.

Os resultados revelaram semelhanças notáveis na atividade de genes ligados ao desenvolvimento de células nervosas, comunicação neuronal e vasos sanguíneos em doenças como Alzheimer, Parkinson, demência com corpos de Lewy e demência vascular. Além disso, vias genéticas compartilhadas foram identificadas nas micróglias – as células imunes do cérebro – em casos de Alzheimer e Parkinson.

Mudanças Moleculares e Envelhecimento Cerebral

Ao comparar amostras cerebrais de doadores de diferentes faixas etárias, os pesquisadores observaram mudanças moleculares significativas durante o desenvolvimento até a idade adulta, seguidas por um período de estabilidade relativa e, posteriormente, novas alterações mais tardias na vida, especialmente em células imunes e de suporte. Aproximadamente aos 24 anos, a maioria dos tipos celulares nessa região cerebral tende a se estabilizar. “Isso fornece uma referência para distinguir o envelhecimento típico das alterações associadas a doenças”, comentou Roussos. Ele ponderou que isso não implica um fim abrupto do desenvolvimento cerebral ou o início do declínio nessa idade, pois outros aspectos da biologia cerebral continuam a mudar ao longo da vida.

O estudo também associou padrões celulares a diferenças na cognição e à depressão em pacientes com Alzheimer. Indivíduos que mantiveram a função cognitiva apesar de alterações patológicas significativas apresentaram diferenças em processos energéticos nas células cerebrais, sugerindo potenciais mecanismos de proteção que necessitam de investigação futura.

Risco Genético e Ritmos Biológicos

Os pesquisadores correlacionaram o risco genético hereditário de transtornos a genes e tipos celulares específicos, mapeando influências genéticas na atividade de mais de 14 mil genes. Ao reconstruir padrões diários de atividade genética, observou-se que em adultos jovens e de meia-idade, os genes do relógio biológico diário apresentavam padrões coordenados nos neurônios, mas essa sincronia se enfraquecia em adultos mais velhos. “Isso sugere que o envelhecimento altera a forma como os ritmos biológicos diários são organizados no cérebro. Saber se a restauração desses ritmos poderia melhorar a saúde cerebral é uma questão importante para pesquisas futuras”, concluiu Roussos.

A análise molecular de doadores individuais com Alzheimer revelou diferenças na regulação genética e nas interações celulares previstas, o que pode ajudar a explicar a variação biológica entre pacientes com o mesmo diagnóstico e abrir caminho para estratégias de tratamento mais personalizadas. O trabalho foi realizado com o apoio do consórcio de pesquisa PsychAD e do Instituto Nacional do Envelhecimento dos Estados Unidos.