A pesquisa da dra. Silvia de Santis e do dr. Santiago Canals, ambos do Instituto de Neurociências UMH-CSIC (Alicante, Espanha), tornou possível visualizar pela primeira vez e em grande detalhe a inflamação cerebral usando ressonância magnética ponderada por difusão. Este “raio-X” detalhado da inflamação não pode ser obtido com ressonância magnética convencional, mas requer sequências de aquisição de dados e modelos matemáticos especiais. Uma vez desenvolvido o método, os pesquisadores puderam quantificar as alterações na morfologia das diferentes populações de células envolvidas no processo inflamatório no cérebro.
Uma estratégia inovadora desenvolvida pelos pesquisadores tornou possível este importante avanço, que é publicado na revista Science Advances e que pode ser crucial para mudar o rumo do estudo e tratamento de doenças neurodegenerativas.
A pesquisa demonstra que a ressonância magnética ponderada em difusão pode detectar de forma não invasiva e diferencial a ativação da microglia e dos astrócitos, dois tipos de células cerebrais que estão na base da neuroinflamação e sua progressão. Doenças degenerativas do cérebro, como Alzheimer e outras demências, Parkinson ou esclerose múltipla, são um problema urgente. A ativação sustentada de dois tipos de células cerebrais, a micróglia e os astrócitos, levam à inflamação crônica no cérebro que é uma das causas da neurodegeneração e contribui para sua progressão.
No entanto, faltam abordagens não invasivas capazes de caracterizar especificamente a inflamação cerebral in vivo. O padrão-ouro atual é a tomografia por emissão de pósitrons (PET), mas é de difícil generalização e está associada à exposição à radiação ionizante, portanto seu uso é limitado em populações vulneráveis e em estudos longitudinais, que requerem o uso de PET repetidamente ao longo de um período anos, como é o caso das doenças neurodegenerativas.
Outra desvantagem do PET é sua baixa resolução espacial, o que o torna inadequado para imagens de pequenas estruturas, com a desvantagem adicional de que os rádio traçadores específicos da inflamação são expressos em vários tipos de células (micróglia, astrócitos e endotélio), impossibilitando a diferenciação entre eles.
Diante dessas desvantagens, a ressonância magnética ponderada em difusão tem a capacidade única de visualizar a microestrutura cerebral in vivo de forma não invasiva e com alta resolução, capturando o movimento aleatório das moléculas de água no parênquima cerebral para gerar contraste nas imagens de ressonância magnética.
Estratégia inovadora
Neste estudo, pesquisadores do Instituto de Neurociências UMH-CSIC desenvolveram uma estratégia inovadora que permite imagens de ativação microglial e astrócitos na substância cinzenta do cérebro usando ressonância magnética ponderada em difusão (dw-MRI).
Eles também mostraram que essa técnica é sensível e específica para detectar inflamação com e sem neurodegeneração, de modo que ambas as condições podem ser diferenciadas. Além disso, permite discriminar entre inflamação e desmielinização característica da esclerose múltipla.
Silvia de Santis diz que este trabalho também demonstra o valor translacional da abordagem usada em uma coorte de humanos saudáveis em alta resolução, “na qual realizamos uma análise de reprodutibilidade. Acreditamos que caracterizar, usando esta técnica, aspectos relevantes da microestrutura do tecido durante a inflamação, de forma não invasiva e longitudinal, podem ter um grande impacto em nossa compreensão da fisiopatologia de muitas condições cerebrais e pode transformar a prática diagnóstica atual e estratégias de monitoramento de tratamento para doenças neurodegenerativas”.
*Fonte: Santiago Canals et al, Mapping microglia and astrocyte activation in vivo using diffusion MRI, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abq2923. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq2923
Rubens de Fraga Júnior é professor de Gerontologia da Faculdade Evangélica Mackenzie do Paraná (FEMPAR) e é médico especialista em Geriatria e Gerontologia pela Sociedade Brasileira de Geriatria e Gerontologia (SBGG).
