Pela primeira vez, cientistas conseguiram mapear geneticamente o processo de envelhecimento em diferentes áreas do cérebro. Esses resultados oferecem uma explicação para o motivo de certas regiões serem mais suscetíveis a doenças neurodegenerativas, como o Alzheimer.
A pesquisa foi realizada por um grupo da Universidade do Sul da Califórnia, nos EUA, e os resultados foram publicados na revista GeroScience. Os pesquisadores mencionam que, há cerca de dez anos, se passou a medir a chamada “idade cerebral”, que indica a aparência de envelhecimento do cérebro por meio de ressonâncias magnéticas.
Um cérebro que parece mais velho do que a idade cronológica do indivíduo está associado a um maior risco de deterioração cognitiva. Nicholas Kim, principal autor do estudo e membro do departamento de Engenharia Biomédica da USC, observa que essa abordagem considera a idade cerebral “como um único número”, o que “oculta muitas nuances”, conforme destaca em comunicado.
Como ocorre o envelhecimento cerebral
Os pesquisadores examinaram dados de 41.78 adultos que participaram do UK Biobank, um extenso banco britânico de dados de saúde. Eles segmentaram o cérebro em 148 regiões distintas e mediram separadamente os ritmos de envelhecimento acelerado ou retardado em cada uma dessas áreas.
Além disso, foi analisado o DNA dos participantes. Mais de 600 mil variantes genéticas foram testadas para determinar se estavam ligadas ao envelhecimento excessivo e quais regiões eram afetadas.
Devido à grande quantidade de informações coletadas, a equipe desenvolveu uma ferramenta baseada em inteligência artificial para facilitar o trabalho. O projeto levou aproximadamente um ano e meio e contou com uma rede de computadores composta por quatro servidores operando simultaneamente com cerca de 120 processadores.
Os resultados indicaram que o envelhecimento cerebral não é homogêneo; diferentes áreas apresentam ritmos próprios. Essas variações não são aleatórias: foram identificadas 1.212 associações genéticas que impactam esses processos.
Andrei Irimia, professor nas áreas de Gerontologia, Biologia Quantitativa e Computacional, Engenharia Biomédica e Neurociência na USC e supervisor do estudo, afirma que “o envelhecimento cerebral não é impulsionado por um único fator genético, mas sim por uma arquitetura poligênica (de múltiplos genes) cujas características variam entre as regiões cerebrais”.
Ele complementa: “Combinar medições locais do envelhecimento cerebral com análises genéticas nos permite começar a entender como diferentes fatores hereditários influenciam a vulnerabilidade em sistemas neurais cruciais. Isso avança nossa percepção sobre o envelhecimento do cérebro humano e ajuda a esclarecer por que algumas áreas são mais suscetíveis à doença de Alzheimer”.
Os pesquisadores também foram capazes de identificar elementos preditivos e protetores contra o envelhecimento acelerado. A variação em um gene denominado KCNK2, responsável pelo controle dos canais de potássio fundamentais para regular a comunicação elétrica entre neurônios, foi fortemente associada ao envelhecimento avançado em regiões particularmente vulneráveis ao Alzheimer.
Em contrapartida, variantes no gene NUAK1, que desempenha um papel na manutenção da estrutura das células cerebrais, mostraram estar vinculadas a um cérebro que aparenta ser mais jovem em várias áreas do córtex.
“Possuir uma variante genética associada ao risco é semelhante a carregar uma mochila ligeiramente mais pesada. Isso torna o caminho mais difícil, mas não define se você conseguirá chegar ao seu destino. Fatores como estilo de vida, ambiente, saúde vascular e envolvimento cognitivo são extremamente relevantes”, ressalta Kim.
Uma das descobertas mais significativas apontadas pelos pesquisadores é que as regiões cerebrais com maior grau de envelhecimento excessivo são as mais severamente afetadas pela doença de Alzheimer e pela demência frontotemporal.
Assim sendo, no futuro esses achados podem permitir aos médicos identificar indivíduos com risco elevado de demência muitos anos antes dos primeiros sinais clínicos. Simples exames por ressonância magnética poderão contribuir para direcionar tratamentos voltados às doenças neurodegenerativas.
