Lithium Imaging Method Could Shine New Light on Bipolar Disorder

Resumo: Um novo método de imagem que mostra o lítio em células vivas revela que pessoas com transtorno bipolar têm maior acúmulo de lítio nos neurônios do que aqueles sem o transtorno.

Fonte: ACS

Desde 1949, o lítio tem sido a base para o tratamento do transtorno bipolar (TB), uma condição de saúde mental marcada por mudanças extremas de humor. Mas os cientistas ainda não têm uma compreensão clara de como a droga funciona, ou por que alguns pacientes respondem melhor do que outros.

Agora, pesquisadores relatando em ACS Central Science desenvolveu um método para obter imagens de lítio em células vivas, permitindo-lhes descobrir que os neurônios de pacientes com TB acumulam níveis mais elevados de lítio do que os controles saudáveis.

De acordo com o National Institutes of Health, 4,4% dos adultos norte-americanos apresentam TB em algum momento de suas vidas. Estudos mostraram que medicamentos à base de lítio podem ajudar a estabilizar o humor e reduzir o risco de suicídio em pessoas com TB. No entanto, apenas cerca de um terço dos pacientes com TB respondem completamente ao tratamento com lítio, e o restante responde apenas parcialmente ou não responde.

Uma razão pode ser que a droga tem uma faixa terapêutica extremamente estreita: abaixo de um determinado nível de lítio no soro sanguíneo, a maioria dos pacientes não responde, mas em um nível um pouco mais alto, eles podem experimentar efeitos colaterais graves.

Ser capaz de medir as concentrações de lítio diretamente nos neurônios de um paciente pode ajudar os cientistas a entender como o lítio funciona como uma droga, e então eles podem usar esse conhecimento para otimizar a dosagem. Então, Yi Lu e seus colegas queriam desenvolver um método para detectar e medir o lítio em células vivas em concentrações terapeuticamente relevantes.

Os pesquisadores usaram a seleção in vitro para identificar uma enzima de DNA (DNAzyme) que catalisa a liberação de uma molécula fluorescente de uma sonda de RNA, produzindo assim um sinal, apenas quando o lítio está presente.

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Estudos demonstraram que medicamentos à base de lítio podem ajudar a estabilizar o humor e reduzir o risco de suicídio em pessoas com TB. A imagem é de domínio público

A DNAzyme foi 100 vezes mais seletiva para o lítio em relação a outros íons metálicos, como sódio e potássio, que estão presentes em concentrações muito mais altas nas células humanas, e foi sensível o suficiente para detectar lítio em concentrações dentro da faixa terapêutica.

Como prova de conceito, os pesquisadores coletaram células da pele de pacientes com TB e de doadores saudáveis, reprogramá-las em células-tronco e, em seguida, diferenciá-las em neurônios.

A equipe tratou os neurônios com o sensor baseado em DNAzyme e uma dosagem terapeuticamente relevante de lítio. Usando microscopia de fluorescência, os pesquisadores descobriram que os neurônios imaturos de pacientes com TB e controles saudáveis ​​acumularam níveis semelhantes de lítio, mas os neurônios maduros de pacientes com TB acumularam níveis mais elevados de lítio do que os neurônios de controle maduros.

O novo sensor de lítio é uma ferramenta poderosa para entender melhor os efeitos do lítio no tratamento do TB, dizem os pesquisadores.

Financiamento: Os autores reconhecem o financiamento do National Institutes of Health.

Sobre estas notícias de pesquisa sobre transtorno bipolar

Autor: Katie Cottingham
Fonte: ACS
Contato: Katie Cottingham – ACS
Imagem: A imagem é de domínio público

Pesquisa original: Acesso fechado.
“DNAzyme-Based Lithium-Selective Imaging Reveals Higher Lithium Accumulation in Bipolar Disorder Patient-Derived Neurons”, de Yi Lu et al. ACS Central Science


Resumo

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Imagens seletivas de lítio baseadas em DNAzyme revelam maior acúmulo de lítio em neurônios derivados de pacientes com transtorno bipolar

O lítio é um medicamento para o transtorno bipolar (TB) há mais de 70 anos; no entanto, seu uso tem sido limitado por sua janela terapêutica estreita (entre 0,6 e 1,2 mM).

Compreendendo a distribuição celular de íons de lítio (Li+) em células de pacientes oferecerá uma visão profunda dessa limitação, mas a imagem seletiva de Li+ em células vivas em intervalos de concentração biomedicamente relevantes não foi alcançado. Aqui, relatamos a seleção in vitro e o desenvolvimento de um Li+– sensor fluorescente específico da DNAzyme com seletividade> 100 vezes sobre outros íons metálicos biorelevantes.

Este sensor permite Li comparativo+ visualização em células HeLa, células progenitoras neuronais humanas (NPCs) e neurônios derivados de pacientes com TB e controles saudáveis. Surpreendentemente, detectamos acúmulo aprimorado de Li+ em células derivadas de pacientes com TB em comparação com controles saudáveis ​​em neurônios diferenciados, mas não NPCs.

Esses resultados estabelecem o sensor baseado em DNAzyme como uma nova plataforma para pesquisa biomédica em TB e áreas relacionadas usando drogas de lítio.

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