Revolução no diagnóstico do Alzheimer: sensores fluorescentes atravessam barreira hematoencefálica com exossomos

São PauloCientistas estão aprimorando métodos para imagear o cérebro em casos de doença de Alzheimer. Novos sensores fluorescentes podem permitir a obtenção de imagens do cérebro vivo sem a necessidade de cirurgia. Esses sensores têm a capacidade de detectar níveis de neurotransmissores, auxiliando no diagnóstico de doenças neurodegenerativas como o Alzheimer.

Pontos principais sobre este avanço:

• A barreira hematoencefálica (BHE) protetora apresenta desafios para a entrega de sensores.
• Sensores fluorescentes podem detectar pequenas moléculas como o trifosfato de adenosina (ATP).
• A encapsulação em exossomos permite que os sensores atravessem a BHE de forma eficiente.

Yi Lu e sua equipe desenvolveram uma nova abordagem para a entrega desses sensores. Eles inseriram sensores de aptâmeros de ATP dentro de exossomos extraídos de células cerebrais. Exossomos são vesículas minúsculas que conseguem atravessar facilmente a barreira hematoencefálica.

Em testes de laboratório, sensores carregados por exossomos atravessaram uma camada de células endoteliais quatro vezes melhor do que os métodos tradicionais. Esses sensores brilharam ao se ligar ao ATP em células cerebrais, demonstrando sua capacidade de medir níveis de ATP em tempo real de forma eficaz.

Pesquisadores testaram este método em camundongos com doença de Alzheimer. Eles injetaram sensores dentro de exossomos ou diretamente. Os sensores injetados diretamente permaneceram principalmente no sangue, fígado, rins e pulmões. No entanto, os sensores dentro dos exossomos se acumularam no cérebro. Isso demonstra que o uso de exossomos para entregar sensores é mais eficaz para atingir o cérebro.

Os sensores transportados por exossomos detectaram baixos níveis de ATP em áreas-chave do cérebro, especificamente no hipocampo, córtex e subículo. Baixos níveis de ATP nessas regiões são indicativos da Doença de Alzheimer.

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Esse avanço pode melhorar o diagnóstico e o tratamento do Alzheimer. Com o progresso, essa tecnologia poderá ser utilizada para identificar outros importantes químicos cerebrais. Isso facilitará a compreensão de diferentes condições neurológicas e a criação de tratamentos específicos.

Isso é empolgante porque permite a realização de imagens em tempo real. Os métodos atuais frequentemente necessitam de procedimentos invasivos ou componentes artificiais que têm dificuldade em atravessar a barreira hematoencefálica. Este novo método utiliza componentes naturais, tornando-o mais seguro e eficiente.

Esta pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional de Saúde dos EUA (NIH), pela Fundação Welch, pelo Programa de Treinamento em Interface Química-Biologia do NIH na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e por uma Bolsa de Pesquisa de Pós-Graduação da Fundação Nacional de Ciência.

Esta pesquisa pode revolucionar nossa compreensão sobre a saúde cerebral. A medição dos níveis de neurotransmissores em tempo real pode nos ajudar a diagnosticar problemas precocemente e a melhorar tratamentos. É incrível que a utilização de sensores em exossomos consiga atravessar a barreira hematoencefálica, que sempre dificultou a imagem cerebral.

Sensores fluorescentes dentro de exossomas são úteis para a pesquisa do Alzheimer, oferecendo um método não invasivo para medir importantes substâncias químicas do cérebro. Isso pode abrir caminho para novas formas de diagnosticar e tratar doenças neurodegenerativas.