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Under a microscope, the cells look like small stars. They are immature astroglia, support cells of the brain, and they were taken from people who were about to have surgery for severe epilepsy. Their number, the researchers found, climbs with age, and it is linked to a loss of what scientists call fluid intelligence: the ability to solve problems you have never met before.
Ao microscópio, as células parecem pequenas estrelas. São astrócitos imaturos, células de suporte do cérebro, e foram retiradas de pessoas que iam ser operadas por causa de epilepsia grave. O seu número, constataram os investigadores, aumenta com a idade e está ligado a uma perda do que os cientistas chamam inteligência fluida: a capacidade de resolver problemas que nunca se encontraram antes.
For a long time, astroglia were seen as the brain's support staff, the cells that help neurons communicate and keep the surroundings healthy. Studying them in relation to thinking was hard. Brain scans such as electroencephalography and magnetic resonance imaging cannot resolve individual cells, and tissue from living patients is rarely available. Most earlier work relied on animals or on indirect measures of gene activity. This time, the team at USC (the University of Southern California) had a rare opportunity: tissue from 29 patients with mesial temporal lobe epilepsy, taken from the hippocampus, the region involved in learning and memory.
Durante muito tempo, os astrócitos foram vistos como o pessoal de apoio do cérebro, as células que ajudam os neurónios a comunicar e mantêm o meio saudável. Estudá-los em relação ao pensamento era difícil. Exames cerebrais como a eletroencefalografia e a ressonância magnética não conseguem distinguir células individuais, e tecido de doentes vivos raramente está disponível. A maior parte dos trabalhos anteriores baseou-se em animais ou em medidas indiretas da atividade genética. Desta vez, a equipa da USC (Universidade do Sul da Califórnia) teve uma oportunidade rara: tecido de 29 doentes com epilepsia do lobo temporal mesial, retirado do hipocampo, a região envolvida na aprendizagem e na memória.
Before surgery, each patient completed tests of reasoning, memory, attention, language and fine motor coordination. After surgery, the researchers counted the immature astroglia in selected areas of the hippocampus and compared those counts with the test results. Older patients tended to have more abnormal immature astroglia, and higher numbers of these cells were associated with poorer performance on fluid intelligence tests. Fluid intelligence declines with age, and it is also impaired in Parkinson's disease, frontotemporal dementia and multiple sclerosis, which makes the link worth watching beyond epilepsy. The study's first author, Aswathy Ammothumkandy, put it plainly: astroglia could be a shared target for accelerated cognitive decline in people with epilepsy, as well as for seizure control.
Antes da cirurgia, cada doente realizou testes de raciocínio, memória, atenção, linguagem e coordenação motora fina. Depois da cirurgia, os investigadores contaram os astrócitos imaturos em áreas selecionadas do hipocampo e compararam essas contagens com os resultados dos testes. Os doentes mais velhos tendiam a ter mais astrócitos imaturos anormais, e números mais elevados destas células estavam associados a um pior desempenho nos testes de inteligência fluida. A inteligência fluida diminui com a idade e fica também prejudicada na doença de Parkinson, na demência frontotemporal e na esclerose múltipla, o que torna a ligação digna de atenção para lá da epilepsia. A primeira autora do estudo, Aswathy Ammothumkandy, resumiu-o com clareza: os astrócitos poderiam ser um alvo comum tanto para o declínio cognitivo acelerado em pessoas com epilepsia como para o controlo das convulsões.
The limits are clear. The study shows an association in 29 people, and the team says more research is needed to determine whether abnormal immature astroglia contribute directly to the decline. Ammothumkandy is now looking for molecular differences in these cells by comparing samples from people with epilepsy with control samples, in order to find ways to restore them to a healthier state. Future work might also test neuromodulation, which uses electrical or magnetic stimulation to change nervous system activity, as a way to boost healthy astroglia function.
Os limites são claros. O estudo mostra uma associação em 29 pessoas, e a equipa afirma que são necessárias mais investigações para determinar se os astrócitos imaturos anormais contribuem diretamente para o declínio. Ammothumkandy procura agora diferenças moleculares nestas células, comparando amostras de pessoas com epilepsia com amostras de controlo, para encontrar formas de as restabelecer num estado mais saudável. Trabalhos futuros poderão também testar a neuromodulação, que recorre a estimulação elétrica ou magnética para alterar a atividade do sistema nervoso, como forma de reforçar o funcionamento saudável dos astrócitos.
For patients, nothing changes yet: no treatment has been developed or tested on the basis of this work, and the sources give no timeline. What it does change is the map for drug developers. The researchers note that astroglia are not a major focus of drug development today, and this study could change that. If a drug target emerges from the molecular work, it could eventually be tested first in people with epilepsy, and then, the researchers suggest, its relevance could extend well beyond that group to anyone worried about slower thinking as they age.
Para os doentes, para já, nada muda: nenhum tratamento foi desenvolvido ou testado com base neste trabalho, e as fontes não avançam qualquer calendário. O que muda é o mapa para os responsáveis pelo desenvolvimento de medicamentos. Os investigadores observam que os astrócitos não são hoje um foco importante do desenvolvimento de fármacos, e este estudo poderá alterar essa situação. Se do trabalho molecular surgir um alvo terapêutico, ele poderá ser testado primeiro em pessoas com epilepsia e, sugerem os investigadores, a sua relevância poderá depois estender-se bem para além desse grupo, a qualquer pessoa preocupada com um pensamento mais lento à medida que envelhece.