A doença de Alzheimer pode deixar sinais precoces no intestino, estudam estudos

A doença de Alzheimer pode deixar sinais precoces no intestino, estudam estudos

A nova tecnologia de imagem expôs alterações intestinais ocultas na doença de Alzheimer, revelando uma potencial conexão intestino-cérebro que poderia revolucionar o diagnóstico e tratamento precoces.

A doença de Alzheimer afecta mais de 30 milhões de pessoas em todo o mundo, mas os factores subjacentes à sua etiologia permanecem obscuros. Pesquisas recentes voltaram-se para o intestino e examinaram o seu papel potencial na progressão da doença de Alzheimer. Em um estudo publicado recentemente na revistaA ciência avançaUma equipa de investigadores de Itália e França utilizou técnicas avançadas de imagem para examinar o eixo intestino-cérebro e revelar alterações intestinais significativas em três modelos diferentes de ratos com Alzheimer, lançando luz sobre a natureza complexa da doença.

fundo

A doença de Alzheimer é a causa mais comum de demência e é caracterizada por declínio cognitivo e deterioração cerebral. Apesar da extensa investigação, as suas causas exatas permanecem obscuras e os tratamentos atuais oferecem apenas um alívio limitado. Estudos recentes destacaram o eixo intestino-cérebro – a via de comunicação que conecta a saúde intestinal e a função cerebral – como um potencial contribuinte para a doença de Alzheimer.

O microbioma intestinal desempenha um papel crítico na manutenção da saúde geral e tem sido associado à função cognitiva. Embora pesquisas anteriores sugiram que a disbiose – um desequilíbrio nas bactérias intestinais – pode influenciar a progressão do Alzheimer, este estudo específico concentrou-se nas alterações estruturais e celulares no intestino, e não na composição microbiana. Há também evidências de que perturbações na microbiota intestinal podem promover inflamação e permitir que bactérias nocivas cheguem ao cérebro.

Além disso, foram observadas alterações na morfologia intestinal em pacientes com doença de Alzheimer e em modelos animais, sugerindo uma possível ligação entre a saúde intestinal e a neurodegeneração.

Sobre o estudo

A primeira imagem em nanoescala de telócitos em modelos da doença de Alzheimer - o estudo utilizou nano-XPCT para visualizar telócitos, células especializadas envolvidas na reparação de tecidos, na investigação da doença de Alzheimer, indicando o seu papel potencial na disfunção.

Com a esperança de que a compreensão dessas interações entre o microbioma intestinal e o cérebro possa abrir novos caminhos para o diagnóstico precoce e tratamentos inovadores para a doença de Alzheimer, o presente estudo investigou alterações intestinais em modelos da doença de Alzheimer usando técnicas de imagem avançadas, especificamente tomografia de contraste de fase de raios X micro e nano-tridimensional (3D) (XPCT), um método de imagem inovador capaz de visualização estrutural não invasiva e de alta resolução.

A equipe de pesquisa examinou os intestinos de três modelos diferentes de camundongos com doença de Alzheimer: camundongos APP/PS1 e APP23, que carregam mutações genéticas humanas associadas ao modelo familiar de Alzheimer, e o modelo SAMP8, que imita a neurodegeneração esporádica relacionada à idade. Estes foram comparados com controles saudáveis. O íleo, uma secção do intestino delgado, foi escolhido devido ao seu envolvimento previamente observado na patologia da doença de Alzheimer.

O método XPCT permitiu imagens tridimensionais não invasivas e de alta resolução que revelam detalhes intrincados das estruturas intestinais sem a necessidade de coloração ou seccionamento do tecido. Diferentes resoluções foram usadas para capturar estruturas anatômicas detalhadas desde a célula até todo o órgão. Além disso, o processo de imagem envolveu milhares de projeções, que foram então reconstruídas em volumes 3D para análise. Esta abordagem permitiu a visualização de características intestinais, como vilosidades, criptas e vários tipos de células, incluindo células de Paneth e caliciformes.

Além disso, este estudo foi um dos primeiros a utilizar XPCT para identificar alterações nos telócitos, um tipo de célula intersticial envolvida na reparação de tecidos, sugerindo perturbações na homeostase intestinal na doença de Alzheimer. A XPCT também permitiu a identificação de componentes do sistema nervoso entérico, como os plexos mioentérico e submucoso. Além disso, o estudo forneceu novos insights sobre as respostas imunológicas na doença de Alzheimer, examinando as manchas de Peyer e os folículos linfóides isolados, tecidos linfóides essenciais envolvidos na vigilância imunológica.

Análise Nano-XPCT de células de Paneth e caliciformes. (UM) Renderização 3D representativa da visão longitudinal de uma cripta de camundongo SAMR1. A camada epitelial da cripta ficou verde. As células de Paneth são de cor amarela e as células caliciformes são de cor azul. Barra de escala, 5 μm. (b) E (C) Mostrar renderizações 3D e close-ups nano-XPCT de células Cálice e Paneth. O mesmo código de cores de (a) foi usado para as representações 3D mostradas em (b) e (c). Em detalhe, o núcleo das células caliciformes é colorido em azul escuro e a parte apical, que é expandida com grânulos secretores de mucina que se estendem para o lúmen intestinal, é representada em azul claro. A célula de Paneth apresenta formato piramidal típico com núcleo localizado na base (azul) e grânulos apicais proeminentes (amarelo) que ocupam a maior parte de sua região citoplasmática. Imagens em close do Nano-XPCT em (b) mostram células caliciformes (indicadas por setas) secretando muco (asteriscos) no lúmen intestinal. Barra de escala, 2,5 μm. Em (c) vista transversal de uma cripta na qual as células de Paneth estão dispostas em um padrão radial (destacado pelas caixas de linhas tracejadas). A liberação dos grânulos antimicrobianos (pontos pretos, estrela) no lúmen é visível. Barra de escala, 5 μm. (DEE) Quantificação de células caliciformes e de Paneth nas criptas. Os resultados são obtidos em 30 criptas por rato (n = 1) e são apresentados como média ± DP. ANOVA unidirecional P < 0,0001; Post hoc segundo teste post hoc de Tukey: *P < 0,02, ** p < 0,01, *** p < 0,001 e **** p < 0,0001.

Descobertas e implicações

Diferenças entre modelos de Alzheimer familiar e esporádico - O estudo descobriu que os modelos APP/PS1 e APP23 (DA familiar) apresentavam alterações intestinais mais graves do que o modelo Samp8 (DA esporádica), sugerindo influências genéticas na estrutura intestinal na doença de Alzheimer.

O estudo descobriu que a doença de Alzheimer está associada a mudanças estruturais significativas nos intestinos. Imagens avançadas mostraram alterações nas vilosidades e criptas intestinais, que são estruturas cruciais para a absorção de nutrientes e resposta imunológica.

Em modelos de camundongos com doença de Alzheimer, as vilosidades pareciam ser mais profundas em comparação com controles saudáveis, indicando uma arquitetura intestinal perturbada. Além disso, a barreira epitelial intestinal era significativamente mais fina, o que os investigadores acreditam poder comprometer potencialmente as funções protetoras intestinais e aumentar a permeabilidade.

Além disso, a abundância de células de Paneth e caliciformes, que desempenham um papel na defesa imunológica e na secreção de muco, foi particularmente alterada nos modelos de Alzheimer. Um aumento nessas células também foi demonstrado juntamente com o aumento da liberação de muco, indicando uma resposta a condições inflamatórias no intestino. Estes resultados são consistentes com observações anteriores de que a disfunção intestinal na doença de Alzheimer pode envolver um componente inflamatório.

O estudo também identificou alterações no sistema nervoso entérico, com alterações na estrutura dos neurônios que podem afetar a motilidade intestinal e a sinalização para o cérebro. Além disso, a morfologia e o número de telócitos foram alterados, indicando prejuízos nos mecanismos de reparo intestinal.

Além disso, o estudo encontrou alterações significativas nas manchas de Peyer e nos folículos linfóides isolados, que são cruciais para a vigilância imunitária intestinal, indicando que a doença de Alzheimer pode produzir um aumento da resposta imunitária no intestino.

Conclusões

No geral, a investigação mostrou que a doença de Alzheimer afecta não só o cérebro, mas também a integridade estrutural e a função imunitária do intestino. Este estudo destacou a ligação potencial entre alterações intestinais e a doença de Alzheimer e a importância da saúde intestinal nas doenças neurodegenerativas.

Ao revelar alterações estruturais e respostas imunitárias no intestino, os investigadores sugeriram que estas alterações poderiam servir como biomarcadores precoces da doença de Alzheimer. A compreensão destas interações intestino-cérebro pode levar a tratamentos inovadores destinados a mitigar a progressão da doença de Alzheimer e a enfatizar ainda mais a importância de abordagens holísticas para a gestão de doenças neurológicas complexas.

Fontes: