Os pulsos discretos dos vasos sanguíneos mais pequenos do cérebro podem agora ser cartografados com um nível de pormenor sem precedentes graças a um novo método de imagiologia.
Trata-se da primeira ferramenta não invasiva capaz de quantificar, no cérebro humano vivo, a expansão e a contração de artérias microscópicas e capilares.
Estudos anteriores apontavam que os pulsos arteriais no sistema cerebrovascular podem prever demência ou declínio cognitivo. Esta técnica poderá finalmente ajudar a confirmar se essa associação se verifica - ou não.
Pulsação arterial e microvasculatura cerebral: cartografar toda a árvore cerebrovascular
Com esta abordagem, os cientistas passam a conseguir detetar alterações dinâmicas ao longo de toda a árvore cerebrovascular, desde os ramos maiores até às ramificações mais finas e aos pequenos prolongamentos terminais.
“A pulsação arterial funciona como a bomba natural do cérebro, ajudando a movimentar fluidos e a remover resíduos”, explica o neurologista Danny Wang, autor sénior, da Universidade do Sul da Califórnia (USC).
“Pela primeira vez em pessoas, o nosso novo método permite observar como os volumes destes vasos minúsculos se alteram com o envelhecimento e com fatores de risco vasculares. Isto abre novas vias para estudar a saúde cerebral, a demência e a doença dos pequenos vasos.”
Como funciona o método de ressonância magnética (VASO + ASL)
O método foi desenvolvido na Universidade do Sul da Califórnia, em colaboração com a empresa de tecnologia médica Siemens Healthcare (EUA). Combina duas técnicas de ressonância magnética - vascular space occupancy (VASO) e arterial spin labeling (ASL) - para medir variações subtis no volume da vasculatura cerebral.
A pulsação aumentada das artérias no cérebro tem sido fortemente associada a défice cognitivo, e alguns investigadores admitem que possa contribuir para determinadas formas de demência, como a doença de Alzheimer. No entanto, até agora, os estudos em cérebros humanos vivos tinham limitações importantes, pelo que uma parte substancial do conhecimento disponível assentava em modelos animais.
O que o estudo observou em participantes jovens e mais velhos
Wang, o neurocientista e primeiro autor Fanhua Guo e a equipa da USC procuraram reduzir essa lacuna. Para isso, analisaram pulsos microvasculares em dois grupos:
- 11 participantes jovens, na faixa dos 20 anos e início dos 30
- 12 participantes mais velhos, em meados dos 50 e início dos 60
No final, os investigadores verificaram que os pulsos sanguíneos na substância branca profunda se aceleravam com a idade. Além disso, dentro do grupo mais velho, as pessoas com hipertensão apresentaram, em geral, alterações mais marcadas do que a maioria.
Estes resultados estão em linha com estudos recentes em animais, que sugerem que a vasculatura da substância branca do cérebro (composta por fibras nervosas) tende a pulsar mais com o envelhecimento ou com a doença.
Pulsatilidade volumétrica na substância cinzenta e na substância branca
“Este método mostra um forte potencial tanto para investigação como para utilização clínica, permitindo imagiologia precisa do sistema microvascular cerebral e captando a pulsatilidade volumétrica na substância cinzenta e na substância branca”, concluem os autores.
Porque poderá isto acontecer: hipóteses sobre envelhecimento, pressão e líquido cefalorraquidiano
Os investigadores ainda não sabem ao certo a razão destes padrões, mas avançam algumas hipóteses.
Pensa-se que a densidade do sistema microvascular do cérebro diminui naturalmente com a idade. Se houver uma redução do volume e da ramificação, as artérias poderão deixar de dissipar as pressões de cada pulso tão eficazmente como antes.
Se assim for, para libertar a pressão residual, as artérias mais externas na substância branca poderão aumentar a amplitude das suas pulsações.
Por sua vez, isso poderá abrandar o fluxo do líquido cefalorraquidiano, que envolve e “lava” o cérebro, e cujo funcionamento está intimamente ligado ao envelhecimento e a doenças neurológicas.
“Estas observações fornecem o elo em falta entre aquilo que vemos na imagiologia de grandes vasos e o dano microvascular que observamos no envelhecimento e na doença de Alzheimer”, afirma Guo, investigador pós-doutorado no laboratório de Wang.
O que poderá mudar a seguir: aplicações e passos futuros
Se estes sinais se confirmarem em amostras maiores, a técnica poderá ajudar a detetar mais cedo alterações associadas à doença dos pequenos vasos, a estratificar risco em pessoas com hipertensão e a acompanhar a resposta a intervenções que visem reduzir risco vascular (por exemplo, controlo da pressão arterial, sono e atividade física), sempre em contexto clínico e com validação adicional.
Uma próxima etapa provável será estudar grupos mais diversos e com diferentes perfis de risco, bem como avaliar se os padrões de pulsação microvascular se correlacionam com desempenho em testes cognitivos e com marcadores de progressão de demência ao longo do tempo.
O estudo foi publicado na revista Nature Investigação Cardiovascular.
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