Neurons Derived From Stem Cells Predict Psychosis and Cognitive Deficits in Individuals With Schizophrenia

Resumo: Os sintomas clínicos da esquizofrenia, como psicose e déficits cognitivos, podem ser previstos a partir da atividade dos neurônios derivados das células-tronco de um paciente.

Fonte: LIBD

Em um avanço que é uma promessa significativa para o diagnóstico precoce e melhor tratamento de doenças psiquiátricas, os pesquisadores usaram pela primeira vez neurônios derivados de células-tronco humanas para prever as características cardinais de uma doença psiquiátrica, como psicose e déficits cognitivos em pacientes com esquizofrenia. .

Um estudo publicado hoje na revista Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS) por cientistas do Lieber Institute for Brain Development/Maltz Research Laboratories (LIBD) mostra que os sintomas clínicos de indivíduos com esquizofrenia podem ser previstos pela atividade de neurônios derivados das próprias células-tronco dos pacientes.

Essa conexão – entre a fisiologia das células e sintomas como delírios, alucinações e cognição alterada – nunca foi feita antes. Ou seja, nenhum outro estudo demonstrou uma associação robusta entre modelos neuronais derivados de células-tronco de um paciente e características clinicamente relevantes do transtorno psiquiátrico na mesma pessoa.

“Esses resultados empolgantes aumentam nossa confiança na utilidade de modelar a esquizofrenia com células-tronco derivadas de pacientes”, disse Brady J. Maher, Ph.D., pesquisador do Lieber Institute que liderou o estudo.

“Eles abrem a porta para a medicina personalizada, para a possibilidade de prever antes que alguém desenvolva esquizofrenia quão graves serão os sintomas – bem antes do primeiro episódio psicótico do paciente.”

Somente nos Estados Unidos, aproximadamente 3,5 milhões de pessoas vivem com esquizofrenia, um distúrbio cerebral debilitante. Pessoas com esquizofrenia experimentam pensamentos delirantes e alucinações. Disfunção cognitiva – incluindo memória fraca e funcionamento executivo reduzido – também são características centrais da doença.

A mais cara de todas as doenças mentais, a esquizofrenia custou US$ 281,6 bilhões em 2020, de acordo com um relatório recente da Schizophrenia & Psychosis Action Alliance.

Maher e sua equipe superaram um desafio fundamental que confronta pesquisadores que usam células-tronco para estudar distúrbios cerebrais.

Os cientistas conseguiram usar modelos de células-tronco para imitar a atividade e as características moleculares de muitos órgãos do corpo. Esses modelos podem recapitular em um prato de cultura como esses órgãos ficam doentes.

Com a doença de Alzheimer, por exemplo, as células podem desenvolver a patologia característica de emaranhados neurofibrilares. As células também podem ser feitas para assumir os depósitos anormais de proteínas, chamados corpos de Lewy, ligados à demência e à doença de Parkinson.

Mas com doenças psiquiátricas como esquizofrenia ou depressão, não há características biológicas específicas que diferenciem as células cerebrais saudáveis ​​das doentes.

“Na falta de uma anormalidade óbvia que identifique uma célula como sendo de um paciente com esquizofrenia, não há um caminho óbvio para confirmar que qualquer anormalidade é a culpada”, disse Daniel R. Weinberger, MD, diretor executivo e diretor do Lieber Institute e um coautor do estudo.

“Houve vários relatos de neurônios anormais derivados de células-tronco de doadores com esquizofrenia, mas é impossível saber se essas anormalidades são responsáveis ​​por algum aspecto da doença ou se são coincidentes ou não relacionadas”.

Então, a equipe do LIBD fez algo único, disse Weinberger. Eles identificaram diferenças na função dos canais iônicos – proteínas que regulam a atividade elétrica no cérebro – em neurônios derivados de pacientes com esquizofrenia em comparação com os de indivíduos neurotípicos. Eles observaram esses canais abrindo e fechando anormalmente, alterando o tempo da atividade elétrica – evidência que previu os sintomas fundamentais da esquizofrenia.

A principal autora do estudo, Stephanie Page, explicou: “Estudamos as características fisiológicas dos neurônios derivados de células-tronco e determinamos quais neurônios previam características clínicas significativas do distúrbio em pacientes reais, os doadores vivos das células.

“Encontramos um padrão de atividade celular que se correlacionou com o grau de psicose nos doadores. Encontramos outro padrão de atividade que previa com precisão quase absoluta o nível de comprometimento cognitivo dos doadores. Essas características clínicas, sintomas psicóticos e déficits cognitivos, são as manifestações cardinais da esquizofrenia”.

“Quando analisamos os dados, ficamos genuinamente surpresos ao ver a força das correlações entre a fisiologia celular e os sintomas da esquizofrenia”, disse Maher. “Por mais que acreditemos no potencial translacional de modelos derivados de células-tronco, não poderíamos imaginar que a atividade dessas células em um prato pudesse prever com tanta fidelidade o comportamento complexo das pessoas que as doaram”.

Os participantes do estudo foram principalmente voluntários adultos jovens – 13 indivíduos que tinham alto risco genômico para esquizofrenia e diagnóstico clínico da doença, juntamente com 15 indivíduos neurotípicos com baixo risco. Os indivíduos foram extensivamente selecionados através da obtenção de históricos médicos, psiquiátricos e neurológicos, exames físicos, históricos de desenvolvimento, exames de ressonância magnética e genotipagem de todo o genoma.

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Essa conexão – entre a fisiologia das células e sintomas como delírios, alucinações e cognição alterada – nunca foi feita antes. A imagem é de domínio público

Richard Straub, Ph.D., cientista de pesquisa sênior do LIBD, que lidou com os dados da função clínica e cognitiva, disse que duas coisas tornam este estudo diferente de qualquer outro. A primeira é que as células foram selecionadas com base nas diferenças no risco genômico geral para esquizofrenia.

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A segunda característica única do estudo é que os detalhes clínicos disponíveis para os pesquisadores eram praticamente sem precedentes – não apenas as informações de diagnóstico e o desempenho dos participantes em testes cognitivos, mas outros chamados “fenótipos profundos”, detalhes como o quanto eles fumavam. fumar é muito comum entre pessoas com esquizofrenia), quais drogas elas tomaram e seus padrões de sintomas.

Outros estudos de esquizofrenia examinando células-tronco tiveram apenas os dados clínicos mais básicos sobre suas amostras – se uma pessoa tem esquizofrenia ou não. Mas a rica abundância de dados deu aos pesquisadores do LIBD a capacidade única de discernir claramente – depois de conduzir uma extensa e rigorosa caracterização clínica e testes de desempenho cognitivo – como as linhagens celulares dos pacientes correspondiam aos seus sintomas.

Weinberger e seus colegas disseram estar otimistas de que seus resultados únicos possam abrir novos caminhos para enfrentar o distúrbio cerebral, para o qual os avanços no tratamento estão parados há muitos anos. Embora os medicamentos disponíveis usados ​​para tratar a esquizofrenia possam suprimir os delírios e alucinações, eles não abordam problemas cognitivos ou tocam a causa subjacente.

“Ter um modelo básico de células de laboratório de indivíduos vivos que prevê sua gravidade individual de doença manifesta é uma potencial mudança radical nas oportunidades de encontrar novos tratamentos”, disse Weinberger.

“Os tratamentos atuais para a esquizofrenia abordam apenas os sintomas da psicose, como alucinações e delírios”, disse Brady.

“Os tratamentos direcionados aos déficits cognitivos estão totalmente ausentes. Nosso estudo é um primeiro passo para o desenvolvimento de terapias cognitivas na esquizofrenia que podem tratar esses sintomas negativos. Isso aliviaria muito o sofrimento desses pacientes e suas famílias. Também poderia ajudar os indivíduos com esquizofrenia a levar uma vida mais produtiva.”

Sobre esta notícia de pesquisa sobre células-tronco e psicologia

Autor: Assessoria de Imprensa
Fonte: LIBD
Contato: Assessoria de Imprensa – LIBD
Imagem: A imagem é de domínio público

Pesquisa original: As descobertas aparecerão em PNAS

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