Pesquisadores da University of Southern California desenvolveram o primeiro método não invasivo para capturar o pulso rítmico dos menores vasos sanguíneos do cérebro. Usando MRI 7T avançado, eles descobriram que esses pulsos se fortalecem com a idade e hipertensão, potencialmente interrompendo a eliminação de resíduos e contribuindo para a doença de Alzheimer. As descobertas, publicadas na Nature Cardiovascular Research, podem levar a novos biomarcadores para condições neurodegenerativas.
Cientistas do Mark and Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute na Keck School of Medicine da USC pioneiraram uma técnica de imagem cerebral que revela como os vasos sanguíneos microscópicos pulsam com cada batimento cardíaco. Este método mede a "pulsatilidade volumétrica microvascular", o inchaço e encolhimento sutil desses vasos, usando ressonância magnética de ultra alto campo 7T combinada com técnicas de ocupação do espaço vascular (VASO) e rotulagem de spin arterial (ASL). Anteriormente, observar tais mudanças exigia procedimentos invasivos limitados a estudos em animais.
O estudo, publicado na Nature Cardiovascular Research, mostra que esses pulsos se intensificam com a idade, particularmente na substância branca profunda do cérebro—uma região crucial para a comunicação entre redes, mas vulnerável a fluxo sanguíneo reduzido. Adultos mais velhos exibiram pulsações microvasculares mais fortes em comparação com indivíduos mais jovens, com hipertensão exacerbando o efeito. "A pulsação arterial é como a bomba natural do cérebro, ajudando a mover fluidos e eliminar resíduos," disse Danny JJ Wang, PhD, professor de neurologia e radiologia e autor sênior. "Nosso novo método nos permite ver, pela primeira vez em pessoas, como os volumes desses pequenos vasos sanguíneos mudam com o envelhecimento e fatores de risco vascular."
Esses pulsos amplificados podem interferir no sistema glinfático, que remove resíduos como a proteína beta-amiloide associada ao Alzheimer. "Essas descobertas fornecem um elo perdido entre o que vemos na imagem de vasos grandes e o dano microvascular que observamos no envelhecimento e na doença de Alzheimer," disse a autora principal Fanhua Guo, PhD. A pesquisa conecta a rigidez das artérias grandes—conhecida por aumentar riscos de AVC e demência—a mudanças em vasos pequenos.
"Ser capaz de medir esses pulsos vasculares minúsculos in vivo é um passo crítico adiante," observou Arthur W. Toga, PhD, diretor do Stevens INI. A equipe, incluindo Fanhua Guo, Chenyang Zhao, Qinyang Shou, Kay Jann, Xingfeng Shao e Ning Jin, recebeu apoio de múltiplas bolsas do NIH. O trabalho futuro visa adaptar o método para scanners de MRI 3T e testar seu potencial como biomarcador para intervenções precoces no Alzheimer. "Isso é apenas o começo," acrescentou Wang. "Nosso objetivo é levar isso dos laboratórios de pesquisa para a prática clínica."