Reprogramar astrócitos cerebrais com um único gene protege neurônios dopaminérgicos em camundongos com Parkinson

A doença de Parkinson (DP) afeta cerca de 6 milhões de pessoas em todo o mundo. Os tratamentos atuais, como a levodopa e a estimulação cerebral profunda, aliviam os sintomas motores, mas não interrompem a perda de neurônios e acarretam complicações de longo prazo, como as discinesias. A neuroinflamação crônica é cada vez mais vista como um dos principais motores da DP. Os astrócitos, células normalmente de suporte, tornam-se "reativos" na DP, liberam moléculas pró-inflamatórias e criam um ambiente tóxico para os neurônios dopaminérgicos. Por isso, terapias que reduzam essa inflamação e, ao mesmo tempo, favoreçam a reposição ou a proteção neuronal despertam grande interesse.

A equipe já havia demonstrado que uma combinação de miR-124 e três pequenas moléculas (ruxolitinib, SB203580, forskolin) suprime a ativação dos astrócitos e leva astrócitos de rato a um estado semelhante ao de neurônios. Essa abordagem com vários componentes é difícil de traduzir para a clínica. Por meio de RNA-seq, os pesquisadores identificaram o Adcyap1r1, que codifica o receptor PAC1, como um gene fortemente aumentado durante esse processo. O PAC1 é um receptor acoplado à proteína G que eleva o cAMP quando ligado ao neuropeptídeo PACAP. Eles testaram se a superexpressão desse único gene poderia reproduzir os dois efeitos.

In vitro, astrócitos corticais primários de ratos neonatos foram ativados com TGF-β1 e transduzidos com um lentivírus contendo Adcyap1r1 ou um vetor controle. Em seguida, as células foram avaliadas quanto à reatividade (por exemplo, GFAP, S100), mediadores inflamatórios, sinalização por cAMP e marcadores neuronais, inclusive após 14 dias em meio de indução neuronal contendo bFGF, BDNF e GDNF. In vivo, camundongos C57BL/6J machos (n = 6 por grupo) receberam injeções estriatais bilaterais de um AAV direcionado a astrócitos (sob controle do promotor GFAP) contendo Adcyap1r1 ou um controle, seguidas duas semanas depois por MPTP. A função motora foi testada com rotarod, teste do poste e análise da marcha CatWalk, e o tecido cerebral foi examinado quanto à ativação astrocitária, à inflamação e à sobrevivência de neurônios positivos para tirosina hidroxilase (TH).

De acordo com os resultados relatados, a superexpressão de Adcyap1r1 em astrócitos ativados reduziu a reatividade e diminuiu mediadores inflamatórios, incluindo COX-2 e iNOS. Também ativou a sinalização por cAMP e promoveu a aquisição de um fenótipo semelhante ao neuronal, positivo para TH. Em camundongos tratados com MPTP, a superexpressão direcionada a astrócitos no estriado inibiu a ativação astrocitária e a neuroinflamação, protegeu neurônios endógenos positivos para TH na via nigroestriatal e atenuou os déficits motores. Os autores concluem que o Adcyap1r1 atua por um mecanismo duplo dependente de cAMP, suprimindo a inflamação dos astrócitos reativos ao mesmo tempo que facilita uma transição para um fenótipo semelhante ao dopaminérgico.

A implicação é que uma única intervenção gênica direcionada a astrócitos poderia substituir coquetéis complexos de vários fármacos. Há, porém, várias ressalvas. O texto disponível para este resumo terminou no meio da metodologia, de modo que os resultados quantitativos detalhados (tamanhos de efeito, estatísticas, experimentos de dependência do cAMP) não puderam ser revisados e foram extraídos do resumo (abstract). Os grupos de camundongos eram pequenos, o modelo de MPTP é agudo e não reproduz a patologia da α-sinucleína nem a doença humana progressiva, e a conversão real de astrócitos em neurônios dopaminérgicos funcionais ainda precisa ser comprovada. A proteção de neurônios existentes pode refletir, em grande parte, a redução da inflamação, e não a geração de neurônios. A entrega da terapia gênica, sua segurança e seus efeitos de longo prazo em humanos não foram abordados.