À medida que envelhecemos, nosso cérebro também envelhece. Cada célula está sujeita a esse processo, que é acompanhado por mudanças na atividade genética, entre outras coisas. Nosso cérebro consiste em vários tipos de células, cada uma com propriedades, funções e conexões específicas, que juntas realizam as computações complexas do cérebro. Pesquisadores descobriram que a atividade genética muda em diferentes tipos de células no cérebro. Um certo tipo de neurônio é particularmente afetado. A longo prazo, as descobertas podem fornecer pontos de partida para desacelerar o processo de envelhecimento e atrasar doenças neurodegenerativas, como a demência do tipo Alzheimer.
Pesquisadores do Instituto Max Planck de Psiquiatria queriam saber como a atividade genética muda nos diferentes tipos de células do cérebro à medida que envelhecemos. Para isso, eles examinaram amostras de tecido de 90 cérebros de pessoas entre 25 e 85 anos, que doaram seus cérebros para a ciência após sua morte. Os pesquisadores se concentraram em células do córtex pré-frontal, uma região do cérebro que é crucial para processos cognitivos como pensamento, planejamento e resolução de problemas.
O sequenciamento de RNA de núcleo único permitiu que os cientistas investigassem mudanças na atividade genética de tipos de células individuais ao longo do envelhecimento pela primeira vez. “Conseguimos mostrar que a expressão genética muda em todos os tipos de células durante o envelhecimento, mas não necessariamente nos mesmos genes”, resume a líder do projeto Anna Fröhlich. Ela descobriu que em todos os tipos de células a atividade de genes que são importantes para a transmissão sináptica, ou seja, a comunicação entre neurônios, muda com o envelhecimento. A atividade de genes envolvidos no processamento de mRNA, ou seja, a produção de moléculas de proteína, também muda durante o processo de envelhecimento.
Comparação com a doença de Alzheimer
Como a idade é o maior fator de risco para doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, os pesquisadores compararam as mudanças relacionadas à idade na expressão genética com as mudanças observadas na doença de Alzheimer. Eles encontraram sobreposições extensas em certos tipos de células. Isso pode indicar que mudanças contínuas e não patológicas excedem um limite em algum ponto e, portanto, se tornam patológicas, por assim dizer. É particularmente interessante que um certo tipo de célula de neurônios inibitórios pareça ser particularmente afetado tanto pelo envelhecimento quanto pela doença de Alzheimer.
As amostras de tecido examinadas vieram de pessoas com e sem transtorno psiquiátrico. Uma comparação desses dois grupos mostrou diferenças no envelhecimento biológico: a idade de expressão genética de pessoas com doença psiquiátrica foi acelerada, o que significa que elas eram “biologicamente” mais velhas. Isso pode ser porque a atividade de alguns genes muda não apenas com a idade, mas também devido ao transtorno psiquiátrico, como os cientistas conseguiram mostrar. Isso pode representar uma possível explicação de por que pessoas com transtornos psiquiátricos, como esquizofrenia, podem ser particularmente suscetíveis a processos patológicos de envelhecimento cerebral.
Anna S. Fröhlich, Nathalie Gerstner, Miriam Gagliardi, Maik Ködel, Natan Yusupov, Natalie Matosin, Darina Czamara, Susann Sauer, Simone Roeh, Vanessa Murek, Chris Chatzinakos, Nikolaos P. Daskalakis, Janine Knauer-Arloth, Michael J. Ziller, Elisabeth B. Fichário
O perfil transcriptômico de núcleo único do córtex orbitofrontal humano revela efeitos convergentes do envelhecimento e da doença psiquiátrica.
