Equipe de pesquisadores do ICB, coordenada pelo professor Rodrigo Ribeiro Resende, descobriu potenciais biomarcadores para infarto agudo do miocárdio, acidente vascular encefálico isquêmico (AVE), pré-eclâmpsia, hipertrofia cardíaca e esquizofrenia. Trata-se de doenças que até o momento não podem ser diagnosticadas na fase inicial por exames laboratoriais, como os de sangue. A descoberta gerou artigos e cinco pedidos de patente ao Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI).
O professor Rodrigo Resende, que trabalha em parceria com os pesquisadores Valéria Sandrim (Unesp) e José Luiz da Costa (Unicamp), afirma que, apesar de apresentarem altos índices de mortalidade ou incapacidade, essas doenças ainda não têm nenhum biomarcador, e outras, como o AVE, dependem de métodos diagnósticos caros, como tomografia e ressonância.
“A descoberta, além de tornar acessível o diagnóstico dessas doenças, propicia condições para monitorar a progressão da doença (prognóstico) e acompanhar a resposta dos pacientes aos tratamentos”, afirma o professor, que coordena as pesquisas no Laboratório de Sinalização Celular e Nanobiotecnologia do ICB.
Abordagem multidisciplinar
Orientada pelo professor Resende, a pesquisadora Vânia Aparecida Mendes Goulart, que defendeu tese em dezembro, explica as vantagens dessa recente abordagem das ciências ômicas, empregada na busca de biomarcadores. “A metabolômica é uma abordagem multidisciplinar, que se destaca pela capacidade de caracterizar fenótipos metabólicos, que são alterações no metabolismo, expressa pelo genoma e acrescida da influência ambiental. A metodologia empregada possibilita incorporar técnicas de outras áreas, especialmente da química analítica, para as ciências biológicas. Assim, agrega os avanços das plataformas analíticas, como os processos de separação de substâncias por cromatografia, análises e identificação de moléculas biológicas por espectrometria de massas e as inovações no campo da estatística”, detalha.
De amostras de soro e plasma de pacientes hospitalizados, Vânia Goulart extraiu cinco classes de metabólitos para as análises: aminoácidos, aminas biogênicas, fosfatidilcolinas, esfingomielinas e hexoses. “Nos casos de AVE, acompanhamos a variação do perfil metabólico desde o momento da hospitalização até a fase de cronicidade, período que dura cerca de dez dias. Isso contribuiu para a caracterização de painéis de perfis metabólicos para cada uma das fases da doença, constituídos, principalmente, com base nos distúrbios no metabolismo de glicerofosfoslipídeos”, relata a pesquisadora. Ela concluiu que as alterações nos perfis lipídicos são decorrentes dos processos inflamatórios, nos casos do acidente vascular encefálico isquêmico e do infarto agudo do miocárdio. Em relação aos pacientes com esquizofrenia, as alterações lipídicas podem estar relacionadas ao uso de antipsicóticos.
Varredura
Vânia Goulart diz ter ficado surpresa com resultados “tão satisfatórios” logo na primeira análise. “Fizemos varredura de 187 metabólitos, mas não esperávamos que, logo de cara, os resultados apresentassem sensibilidade e especificidade tão típicas de biomarcadores. Existem estudos similares para outras doenças, mas nenhum com resultados capazes de oferecer o diagnóstico e prognóstico”, comemora.
Foram traçados três painéis para acidente vascular cerebral isquêmico, que possibilitam diagnosticar o paciente na fase hiperaguda, acompanhá-lo na progressão da doença e monitorar o resultado do tratamento. Um painel foi traçado para infarto agudo do miocárdio, capaz de diagnosticar a doença nas primeiras horas após sua ocorrência. Segundo Goulart, esse painel pode complementar as informações obtidas pelo eletrocardiograma e auxiliar na escolha da melhor forma de tratamento.
As alterações metabólicas dos pacientes com esquizofrenia também surpreenderam a pesquisadora. “Percebemos que o metabolismo deles é totalmente diferente do de indivíduos que nunca tiveram a doença. Isso nos ajuda a conhecer as diferenças entre as doenças psiquiátricas e a monitorar o paciente, contribuindo para reduzir agravantes colaterais, como doenças cardiovasculares causadas pelo uso de antipsicóticos”, afirma a pesquisadora.
Como nascem os biomarcadores
O aumento ou a diminuição de lipídios nos perfis metabólicos é atribuído a processos inflamatórios decorrentes da progressão da doença e de outros processos, explica a pesquisadora Vânia Goulart. No caso do AVE e do infarto agudo do miocárdio, assim que uma interrupção abrupta do fluxo sanguíneo para um êmbulo ou para um tronco provoca a privação de glicose e oxigênio no cérebro, a região afetada começa a sofrer um processo bioquímico que culmina com a morte de células. O organismo ativa a resposta inflamatória que pode levar ao aumento da ativação de enzimas, que, por sua vez, atuam degradando esses lipídios da membrana celular. Esses lipídios podem cair na circulação colateral e se apresentar como sangue periférico, tornando possível identificá-los como biomarcadores.
Tese: Metabolômica aplicada na pesquisa de biomarcadores para acidente vascular encefálico isquêmico, infarto agudo do miocárdio e esquizofrenia
Autora: Vânia Aparecida Mendes Goulart
Defesa: dezembro de 2018, no Programa de Pós-graduação em Biologia Molecular
Orientador: Rodrigo Ribeiro Resende