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DOENÇAS NEURODEGENERATIVAS: FISIOPATOLOGIA INTRODUÇÃO As doenças neurodegenerativas como o próprio nome já diz, são doenças em que ocorrem degradação neuronal ou degeneração progressiva dos neurônios do SNC, que levam ao aparecimento de sintomas e sinais psiquiátricos típicos. As principais doenças neurodegenerativas conhecidas são a Doença de Alzheimer, a Doença de Parkinson e também a Doença de Huntington. Todas elas possui mecanismos patológicos distintos e próprios. DOENÇA DE ALZHEIMER É a doença neurodegenerativas mais comum no mundo caracterizada por levar a perda gradual das habilidades cognitivas, principalmente de memória, pensamento e habilidades de linguagem, bem como mudanças do tipo comportamentais (muito comum em idosos com essa doença que passam a ter comportamentos infantis, ou que remetem a infância). É a causa mais comum de demência, correspondendo a mais de 50% dos casos, acomete 5 a 10% dos pacientes com mais de 65 anos e cerca de 20 a 40% os pacientes com mais de 85 anos. Ou seja, apresenta uma ocorrência bastante alta em idosos, e tende a aparecer ainda mais conforme o avançar da idade. Curiosamente, a doença de Alzheimer tem relação intima com a trissomia do 21 (Síndrome de Down), fazendo com que essa doença pode se manifestar mais rapidamente nos indivíduos portadores dessa anomalia genética, com cerca de 40 anos de idade. A doença de Alzheimer apresenta subdivisões conforme a idade com que aparece no indivíduo, ainda que a grande maioria tenha uma progressão lenta e gradual: o tipo mais comum da doença é a esporádica de início tardio, em que ocorre após os 65 anos de idade, existe ainda a esporádica de início precoce que ocorre antes dos 65 anos de idade e a do tipo familiar de início precoce, que ocorrem em menos de 1% dos casos de Alzheimer e está associado a mutações no cromossomo 21. PROTEÍNA β-AMILÓIDE NO ALZHEIMER Na fisiopatologia do Alzheimer deve-se ter em mente que ela é provocada pelo acumulo de proteína β amiloide no interior dos neurônios, com elevada neurotoxicidade que vem a promover a degradação neuronal, é análogo ao que o glutamato provoca por exemplo se em altas taxas de concentração. Existem dois motivos principais para acumulo da proteína β amiloide nos neurônios: o primeiro motivo relaciona-se com a proteína percursora de amiloide (PPA) responsável por produzir a β amiloide, geralmente codificada no 21 em que sua endocitose em endossomos dos neurônios favorece que, no ambiente ácido, a β amiloide seja produzida internamente, e um tanto neurotoxica. Atualmente, existem alguns farmacos antiepilépticos com o Levetiracetam que atua impedindo essa endocitose dos neurônios, evitando que a PPA entre nos neurônios, logo, devido ao meio ácido seja convertida em β amiloide com elevado padrão neurotóxico e degenerativo. O segundo motivo para acumulo dessa proteína toxica são defeitos metabolismo de PPA por secretases que levam ao aumento de Aβ e um aumento correspondente da neurotoxicidade. As secretases são enzimas que clivam a PPA, no entanto, dependendo do tipo da secretases que irão clivar a PPA. Caso a clivagem ocorra por α-secretases, os fragmentos resultantes não podem produzir a Aβ, no entanto, caso a PPA seja clivada por β-secretases e γ- secretases ocorre a formação de fragmentos que são convertidos em Aβ que levam ao acumulo e toxicidade neuronal. “Locais de clivagem da proteína precursora de amilóide. As α-secretases clivam a proteína precursora de amiloide em fragmentos que não podem produzir Aβ. As βsecretases seguidas por γ-secretetases (presenilina é a unidade catalítica) clivam a proteína precursora de amiloide em fragmentos que são convertidos em Aβ” Então, a proteína Aβ amiloide é uma proteína neurotoxica que danifica os neurônios, principalmente: em estruturas do lobo temporal medial, no córtex frontal e hipocampo, já os lobos occipitais geralmente são poupados. Além disso, a Aβ podem se depositar nos vasos cerebrais em um quadro denominado de angiopatia amiloide. A Aβ se cora de vermelho positivamente e tem birrefringência verde- maçã com polarização, sendo possível a identificação. GLICOGÊNIO SINTASE QUINASE 3β Outra molécula enzimática fundamental e relacionado a neurotoxicidade é o glicogênio sintase quinase 3β (GSK) que responsável por provocar fosforilação da Aβ que leva a disfunção neuronal e sináptica e sinalização p/ apoptose neuronal promovendo efeitos degenerativos neuronais. O Aβ fosforilado também tem um feedback positivo sobre o GSK, mantendo o ciclo de ativação e fosforilação que levam a apoptose neuronal e prejudica a sinapse entre os neurônios mais gradualmente. A GSK tem relação com a disfunção dentro da via de sinalização Wnt envolvida em desenvolvimento neuronal, função neuronal normal. Quando a via de sinalização Wnt está funcionando normal não ocorre a fosforilação da proteína beta amiloide e logo não ocorre a neurotoxicidade induzindo apoptose neural ou seja, a via de sinalização Wnt atua como um feedback negativo que impede a fosforilação. ENZIMA DEGRADADORA DE INSULINA (IDE) A enzima degradadora de insulina como o próprio nome já diz é responsável por degradar a insulina no organismo mas também por degradar a proteína beta amiloide. Porém indivíduos resistentes a insulina como os portador de diabetes tipo 2 ou síndrome metabólica não possuem insulina suficiente ou possuem déficit de insulina, o que faz com que a enzima degradadora também não precise desempenhar um papel da degradação, já que não possui a insulina para ser degrada. Essa ausência da enzima IDE faz com que ocorra o acumulo de proteína beta amiloide que leva a neurotoxicidade já tão comentada. Em outras palavras, sempre ficar atento a idosos com as doenças que levam uma resistência à insulina e que não realizam o tratamento corretamente já que possuem uma elevada chance de possuir acumulo da proteína beta amiloide e desenvolver a doença de Alzheimer gradual. Curiosamente, essa doença de diabetes associado com a doença de Alzheimer é denominada de diabetes do tipo 3 ou diabetes tipo III em que o paciente desenvolve doença de Alzheimer por conta da diabetes descompensada e de forma crônica. PAPEL DA PROTEÍNA “TAU” A proteína Tau é um tipo de proteína responsável por manter os microtubulos organizados nos neurônios a fim de permanecer essas células estruturalmente viáveis. Porem na presença da GSK ativada aumenta a fosforilação das proteínas Tau, provocando desorganização nos arranjos das miofibrilas e dos microtubulos que levam a morte neuronal devido a disfunção e desorganização das estruturas celulares. Existe uma outra enzima: Pin 1 (polil isomerase) que é responsável por retirar o excesso de moléculas de fosfato da proteína tau já que a hiperfosforilaçao é provocada pela GSK. Em alguns casos de Alzheimer, essa enzima se encontra ausente e logo, ocorre a hiperfosforilaçao da proteína Tau e disfunção estrutural dos neurônios. Nessa imagem é possível perceber a formação da placa senil que corresponde ao emaranhado de fibrilas que são hiperfosforiladas pela GSK. Além da presença de acumulo da proteína beta amiloide em volta do neurônio que está sendo lesionado e sofrendo disfunção estrutural. Em resumo sabe-se que o Alzheimer é uma doença que é causada pelo acumulo ou presença da proteína do tipo beta amiloide nas regiões neuronais, nos astrócitos e nos vasos cerebrais que podem levar a neurotoxicidade dos neurônios e promover a degradação gradual das células nervosas. O acumulo dessa substancia toxica pode ocorre por inúmeros fatores como problemas no metabolismo de PPA, clivagem por secretases do tipo alfa e gama ou ainda pela presença de GSK responsável por fosforilar as moléculas de beta amiloide e causar apoptose neuronal. É uma demência do tipo cortical, causa depleção de Ach e de outros neurotransmissores em neurônios do córtexcerebral, principalmente em regiões dos lobos parietais e temporais, no hipocampo e no núcleo basal intimamente relacionado ao sistema límbico e é a principal fonte de acetilcolina cerebral. Geralmente o Alzheimer não afeta as áreas motoras do córtex. A HIPÓTESE COLINÉRGICA A hipótese colinérgica tenta explicar a partir da queda dos níveis de acetilcolina relacionada a perda dos neurônios principalmente aqueles de transmissão colinérgica devido ao acumulo da proteína beta amiloide, todos os sintomas cognitivos, principalmente aqueles relacionados a perda de memória por deficiência na transmissão colinérgica. Em outras palavras, a hipótese colinérgica associa perda de neurônios colinérgicos que realizam sinapse no córtex devido ao acumulo ou presença da proteína amiloide, que faz com que, os níveis de acetilcolina diminuam e assim, as funções cognitivas, especialmente a perda de memória apareça como sintoma central da doença de Alzheimer. Essa hipótese se baseia nas drogas anticolinérgicas em pessoas normais provocam como sintomas do uso a perda de memória frequente. “A perda de neurônios de projeção colinérgica no núcleo basal de Meynert e a perda da atividade da colina acetiltransferase em todo o córtex de pacientes com a doença se correlacionam com a gravidade da perda de memória” ACHADOS MACRO E MICROSCÓPICOS DO ALZHEIMER O principal achado é a atrofia cerebral com dilatação dos ventrículos, já que na doença de Alzheimer ocorre morte e destruição dos neurônios, por isso da perda de massa cortical principalmente nos lobos temporais e parietais já que o lobo occipital é poupado. Pode aparecer ainda a presença de neurofibrilas em locais como o citoplasma dos neurônios devido a problemas estruturais provocados pela perda da proteína Tau devido a GSK, além de placas senis bastante visível em achados histológicos que consiste em um núcleo de proteína beta amiloide rodeado por processos celulares neuronais que contem proteína tau, micróglias e astrócitos localizados na substancia cinzenta do córtex cerebral. Embora essas placas estejam presentes em idosos normais, nos idosos com Alzheimer elas aparecem em maiores quantidades. Outra complicação já comentada é a angiopatia amiloide que consiste na deposição de proteína beta amiloide nos vasos sanguíneos cerebrais e que aumentam os riscos de hemorragia devido ao enfraquecimento dos vasos. É possível observar nas duas imagens a perda de massa cerebral, especialmente substancia cinzenta, além de aumento das regiões de sulco em prol do detrimento das regiões de giros. Muito comum realizar exames imagem para diagnosticar doença de Alzheimer. Nas duas imagens é possível observar angiopatia amiloide caracterizada pela presença dessas estruturas redondas próximas as paredes dos vasos cerebrais, deposição de proteína beta amiloide, provocando fragilidade da parede vascular e aumentando o risco de hemorragias. ACHADOS CLÍNICOS DO ALZHEIMER O primeiro e mais clássico sinal precoce da doença é um declínio da memória de curto prazo e perda de olfato já que a doença promove disfunção do córtex entorrinal. Em pacientes com doença leve a moderada apresentam apenas defeitos cognitivos. Com o passar do tempo, os déficits adicionais tendem a se acumular, incluindo mudanças comportamentais, além de mudanças no julgamento, linguagem e pensamento mais abstrato. Eventualmente os déficits funcionais ainda se manifestam como uma capacidade reduzida para o autocuidado, já que muitas vezes, o paciente começa a se esquecer de como realizar atividades básicas de higiene e atividades cotidianas. No início da doença, nenhum déficit neurológico focal está presente e os pacientes com Alzheimer tendem a vir a óbito devido infecções, muito relacionadas ao estado do paciente, em permanecer acamado, além de dificilmente expressarem sinais de dor ou de incomodo, o que tende a mascarar as infecções e complicações secundarias a doença de Alzheimer. A tomografia por emissão de pósitrons (PET) é útil para o diagnostico diferencial da demência, principalmente por avaliar a densidade da proteína beta amiloide no córtex do paciente, que em casos de Alzheimer apresenta-se um tanto quanto elevado. DOENÇA DE PARKINSON É um grupo de doenças neurodegenerativas progressivas que alteram as vias dopaminérgicas envolvidas nos movimentos musculares voluntários. A doença Parkinson acomete cerca de 1% da população idosa, e sua incidência assim como no Alzheimer tende a aumentar com passar da idade. A doença de Parkinson idiopática, ou seja, aquela em que a causa não é necessariamente evidente ou descoberta pelos médicos, apenas “acontecem”. Outras causas mais conhecidas são encefalites (inflamação do cérebro), além de isquemia, envenenamento crônico por monóxido de carbono, Doença de Wilson e uso de antipsicóticos. A doença de Parkinson idiopática é caracterizada por um distúrbio neurodegenerativo progressivo associado em um caráter clinico a rigidez, tremor de repouso, reflexos posturais prejudicados e lentidão dos movimentos. É o tipo de Parkinson mais comum (78%) e apresenta-se em formas esporádicas e familiar, ocorre geralmente entre os 45 e 65 anos de idade, igualmente para mulher e homem e mais comum em brancos do que em asiáticos e afros. FISIOPATOLOGIA DO PARKINSON Pode-se dizer que a causa fisiológica do Parkinson é a degeneração seletiva dos neurônios dopaminérgicos e consequente queda na produção de dopamina na via nigroestriatal responsável pelo controle motor voluntário seja pela via direta (receptores D1) ou pela via indireta (receptores D2). Existem dois tipos de receptores dopaminérgicos metabotrópicos associados a proteína G: o receptor D1, associado a proteína Gs excitatório localizado no estriado e os receptores Gi inibitórios localizados no estriado e na substancia negra. Após perda de 60% dos neurônios e perda de 80% na produção de dopamina, surgem os sintomas motores como rigidez muscular, tremores e mascaramento facial. Inicialmente ocorre uma degeneração mais progressiva da substancia negra mesencefálica (degeneração e ainda despigmentação de neurônios na substancia negra). Sabe se que a substancia negra tem participação no sistema extrapiramidal responsável pelo automatismo e também pela modulação dos movimentos, juntamente com os núcleos da base e pelo córtex pré-motor frontal. Os neurônios da substancia negra são dopaminérgicos e inibem os neurônios colinérgicos do corpo estriado (que é composto pelos núcleos putâmen e núcleo caudado) via feixe nigroestriatal, provocando rigidez e hipertonia. Na doença de Parkinson, o corpo estriado e o globo pálido interno encontra-se ativados, e o próprio globo pálido ativa núcleos talâmicos que por sua vez, enviam fibras inibitórias para o córtex motor, causando bradicinesia e hipocinesia. Ou seja, os núcleos da base, em especial, o globo pálido, envia sinais ao tálamo que irão inibir por sua vez o córtex pré-motor. ACHADOS MICRO E MACROSCÓPICOS Nessa imagem é possível observar a perda dos neurônios no mesencéfalo, mais especificamente na substancia negra em que os neurônios aparecem mais escuros nos pacientes normais, enquanto nos portadores da doença de Parkinson, aparece muito mais claro. Na histologia é possível se observar ainda os corpos de Lewy, um achado microscópico importante e muito característico. Na doença de Parkinson é bastante comum se encontrar os corpos de Lewy que contém neurofilamentos muito danificados, juntamente com agregados de proteínas mal dobradas contendo alfa sinucleina, proteína tau e proteína beta amiloide. ACHADOS CLÍNICOS DA DOENÇA DE PARKINSON Os achados clínicos da doença de Parkinson são clássicos e fáceis de identificar, geralmente caracterizados pela tétrade: tremor de repouso do tipo “contar dinheiro” ou do tipo pronação-supinação, bradicinesia, rigidez em “rodadenteada” e instabilidade postural. A marcha parkinsoniana é uma característica um tanto quanto comum, e extremamente fácil de identificar nos pacientes portadores de Parkinson: passos são curtos, com ausência de movimentos dos brações e o tronco inclinado para frente em busca de um ponto equilíbrio, nota-se ainda que, o tremor e a rigidez frequentemente são unilaterais ou assimétricos. Pode haver ainda o congelamento da face “acinesia” e a face conhecida como face de múmia muito característica em que ocorre perda de expressão. O sinal de Myerson é um achado comum que consiste no não esgotamento do reflexo de piscar após sucessivos toque na glabela. Além disso, a força muscular e os reflexos tendinosos e cutâneo-plantar estão normais, a dificuldade de parar a marcha para frente e para trás ou virar para o lado é de certa forma frequente, sendo chamada de propulsão, retropulsão e lateropulsão, respectivamente. O DaTscan (injeção de Ioflupano I 123) é um agente radiofarmacêutico que é injetado nas veias de um paciente em um procedimento conhecido como imagem de tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT). DOENÇA DE HUNTINGTON É uma doença neurodegenerativa autossômica, e logo, de caráter genético dominante caracterizado por um declínio na atividade cognitiva, movimentos involuntários e por distúrbios psiquiátricos. É causada por mutações, conhecidas como transtorno de repetição de trinucleotideos (CAG) envolvendo o cromos. número 4. Ocorre o aparecimento dos sintomas tardios até o final dos 30 a 40 anos de idade, sem dominância de gênero igual a doença de Parkinson. Essa doença é causada por uma atrofia ou perda dos neurônios estriados, que incluem o núcleo caudado, o putâmen e o globo pálido. ACHADOS CLÍNICOS Os principais achados clínicos são Coréia que consiste em movimentos involuntários irregulares, rápidos e do tipo não estereotipados, além de anormalidade oculomotora, parkinsonismo em estágios superiores e até depressão. O diagnostico pode ser realizado por teste genético ou por estudos de imagem como TC e MRI que mostram as atrofias no núcleo caudado e no putâmen. Atrofia estriatal na doença de Huntington. Atrofia característica do núcleo caudado (C) e putâmen (P). Há também alargamento generalizado dos sulcos cerebrais.
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