Proteína no sangue do cordão umbilical pode restaurar o envelhecimento do cérebro
O sangue do cordão umbilical pode ser a chave para restaurar a capacidade de aprendizado e memória que diminui com a idade, descobriram pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade de Stanford, na Califórnia. O fornecimento de camundongos mais velhos com injeções de sangue do cordão umbilical humano revitalizou sua função cerebral. Os pesquisadores sugerem que é provável que efeitos benéficos semelhantes sejam vistos em humanos.
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A pesquisa, publicada em Natureza, tem o potencial de levar a novos tratamentos para declínios na capacidade mental associados à idade.
O envelhecimento gera mudanças na função neuronal e cognitiva, que afetam os sinais entre o cérebro e outras áreas do corpo, bem como o pensamento, a compreensão, o aprendizado e a lembrança. O declínio dessas habilidades está associado a muitos distúrbios neurológicos.
Um estudo anterior demonstrou que quando o plasma de ratos jovens – a parte livre de células do sangue – foi injetado em ratos velhos, seu desempenho na memória e nos testes de aprendizado melhorou.
O novo estudo demonstra que o plasma humano também pode melhorar a memória e o aprendizado de ratos mais velhos. Além disso, como as características biológicas e comportamentais dos ratos se assemelham às dos humanos, a descoberta aumenta a probabilidade de que o plasma mais jovem beneficie a capacidade cognitiva das pessoas mais velhas.
Especificamente, a equipe identificou uma proteína no plasma do cordão umbilical – que é abundante no sangue do cordão umbilical humano, mas diminui com a idade – capaz de imitar o efeito rejuvenescedor na função cerebral de ratos velhos sem a necessidade de injetar o restante do plasma. Essa proteína única pode ser útil do ponto de vista do desenvolvimento de medicamentos.
“Os neurocientistas o ignoraram e ainda o ignoram, mas para mim é notável que algo no seu sangue possa influenciar a maneira como você pensa”, diz o autor sênior do estudo, Tony Wyss-Coray, Ph.D., professor de neurologia e ciências neurológicas, bem como um cientista sênior da carreira de pesquisador no Veteran Affairs Palo Alto Health Care System, na Califórnia. O principal autor do estudo foi Joseph Castellano, Ph.D., instrutor de neurologia e ciências neurológicas.
Wyss-Coray, Castellano e colegas compararam cordões umbilicais, plasma sanguíneo de 19 a 24 anos e plasma sanguíneo de 61 a 82 anos, a fim de identificar alterações associadas à idade em várias proteínas.
Os pesquisadores suspeitaram que essas alterações associadas à idade pudessem afetar o hipocampo, a estrutura cerebral crítica para “converter experiências em memórias de longo prazo” em humanos e camundongos. O hipocampo é particularmente vulnerável ao processo normal de envelhecimento, embora os mecanismos exatos por trás de sua vulnerabilidade sejam amplamente desconhecidos.
“Com o avanço da idade, o hipocampo degenera, perde células nervosas e diminui”, explica Wyss-Coray. A capacidade de lembrar e aprender é impactada negativamente como resultado. A deterioração do hipocampo também está relacionada ao aparecimento precoce da doença de Alzheimer.
Os pesquisadores testaram o efeito do sangue humano antigo e jovem, bem como do sangue humano mais jovem de todos – o sangue do cordão umbilical – na função hipocampal dos ratos. Camundongos mais velhos receberam injeções de plasma de adultos mais velhos, adultos mais jovens e cordão umbilical humano a cada quarto dia por 2 semanas.
O plasma do cordão umbilical humano melhorou significativamente a função do hipocampo. De fato, o desempenho dos ratos do grupo do cordão umbilical foi estelar em comparação com o de ratos da mesma idade que receberam uma injeção simulada de solução salina em oposição ao plasma, segundo os pesquisadores.
O plasma de adultos mais velhos não teve efeito sobre as medidas da função do hipocampo, e o plasma de adultos mais jovens melhorou ligeiramente a função do hipocampo.
Camundongos imunodeficientes foram usados no estudo para evitar que os camundongos experimentassem reações imunológicas negativas pelas injeções repetidas de plasma humano. Antes do início das injeções de plasma humano, foram realizadas experiências para mostrar que a integridade do hipocampo, a atividade e a capacidade regenerativa dos camundongos com deficiência imunológica declinaram na velhice da mesma forma que ocorriam nos camundongos imunocompetentes.
Também foram realizados testes para mostrar que os ratos mais jovens tiveram melhor desempenho em tarefas de memória e aprendizado do que os ratos mais velhos.
Os pesquisadores tiveram como objetivo isolar o fator no sangue do cordão umbilical que fazia os cérebros antigos agirem mais jovens. Para fazer isso, a equipe avaliou os níveis de proteína plasmática em humanos e camundongos de diferentes faixas etárias. Eles procuraram proteínas que humanos e camundongos têm em comum e cujos níveis flutuam de maneira semelhante à medida que envelhecem.
Uma proteína, chamada inibidor tecidual de metaloproteases 2 (TIMP2), foi identificada que melhorou a atividade das células nervosas no cérebro em um experimento de laboratório.
Quando o TIMP2 foi injetado em camundongos mais velhos por si só, a proteína replicou os efeitos positivos do plasma do cordão umbilical. Além disso, o instinto de nidificação dos ratos, geralmente perdido na velhice, foi restaurado.
Os ratos mais velhos que receberam plasma de cordão umbilical privado de TIMP2 não apresentaram alterações valiosas na aprendizagem e na memória. Da mesma forma, camundongos mais jovens que receberam anticorpos neutralizantes de TIMP2 sofreram um declínio significativo em sua capacidade de ter um bom desempenho em testes de memória.
“Os efeitos do TIMP2 no cérebro foram estudados um pouco, mas não muito e nem no envelhecimento. Em nosso estudo, ele imitou os efeitos de memória e aprendizado que estávamos recebendo com o plasma do cordão umbilical. E pareceu fazer isso melhorando a função do hipocampo. ”
Joseph Castellano, Ph.D.
“Juntos, nossos resultados argumentam que fatores sistêmicos presentes no início da vida podem ser benéficos para a revitalização do tecido envelhecido e que TIMP2, uma proteína enriquecida durante o desenvolvimento, representa um fator restaurador para o hipocampo envelhecido”, concluem os autores.
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