Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram mapear, a nível genético, como cada região do cérebro envelhece. Os achados ajudam a explicar o motivo, por exemplo, de algumas partes serem mais afetadas por doenças neurodegenerativas, como o Alzheimer.
O estudo foi conduzido por pesquisadores da Universidade do Sul da Califórnia, nos Estados Unidos, e publicado na revista científica GeroScience. Os cientistas explicam que, há aproximadamente uma década, mede-se a chamada “idade do cérebro”, marcador que indica o quão velho o órgão aparenta ser por meio de exames de ressonância magnética.
Um cérebro mais envelhecido do que a idade real do indivíduo é ligado a um risco maior de declínio cognitivo. No entanto, Nicholas Kim, autor principal do estudo e pesquisador do departamento de Engenharia Biomédica da USC, afirma que essa prática trata a idade do cérebro “como um único número”. Isso “esconde muitas nuances”, segundo diz em comunicado.
Como o cérebro envelhece
Os pesquisadores analisaram exames de 41.78 adultos, participantes do UK Biobank, um grande banco de dados de saúde britânico. Eles dividiram o cérebro em 148 regiões e, em seguida, mediram separadamente o envelhecimento acelerado ou retardado em cada uma delas.
Ademais, os cientistas analisaram o DNA de cada voluntário. Foram testadas mais de 600 mil variantes genéticas, a fim de identificar se algumas estavam ligadas ao envelhecimento excessivo e em quais regiões.
Devido ao volume alto de dados, a equipe construiu uma ferramenta de inteligência artificial para auxiliar no processo. Todo o projeto levou cerca de um ano e meio e exigiu um grupo de computadores com quatro servidores executando aproximadamente 120 processadores simultaneamente.
Eles descobriram que o cérebro não envelhece e maneira uniforme, ou seja, diferentes regiões têm ritmos distintos. Além disso, essas diferenças não são aleatórias: foram encontradas 1.212 associações genéticas que influenciam esses processos.
Andrei Irimia, professor de Gerontologia, Biologia Quantitativa e Computacional, Engenharia Biomédica e Neurociência na USC, que orientou o trabalho, diz que o “envelhecimento cerebral não é impulsionado por um único fator genético, mas sim por uma arquitetura poligênica (de muitos genes) cujas propriedades diferem entre as regiões do cérebro”.
“Combinar medidas de envelhecimento cerebral local com análise genética nos permite começar a mapear como fatores hereditários distintos influenciam a vulnerabilidade em sistemas neurais importantes. Isso avança nossa compreensão do envelhecimento do cérebro humano e ajuda a explicar por que algumas regiões do cérebro são mais suscetíveis à doença de Alzheimer”, completa.
Os pesquisadores conseguiram, por exemplo, identificar fatores que predizem e que protegem contra o envelhecimento excessivo. A variação em um gene específico chamado KCNK2, que controla canais de potássio capazes de auxiliar na regulação da sinalização elétrica entre neurônios, foi fortemente associada ao envelhecimento avançado em regiões do cérebro especialmente vulneráveis na doença de Alzheimer.
Por outro lado, variantes em um gene chamado NUAK1, que ajuda a manter o esqueleto estrutural das células cerebrais, foram associadas a um cérebro com aparência mais jovem em amplas áreas do córtex.
“Carregar uma variante genética de risco é como ter uma mochila um pouco mais pesada. Isso torna a subida mais difícil, mas não determina se você chegará no topo. Estilo de vida, ambiente, saúde vascular, engajamento cognitivo, tudo isso importa enormemente”, observa Kim.
Uma das descobertas mais significantes, segundo os pesquisadores, é que as regiões do cérebro que apresentam maior envelhecimento excessivo são as mais devastadas pela doença de Alzheimer e pela demência frontotemporal.
Portanto, no futuro, esses achados podem ajudar os médicos a identificar quem está em risco de demência anos antes dos primeiros sintomas. Simples exames de ressonância magnética podem ajudar a orientar em tratamentos para as doenças neurodegenerativas.
