Cerebrospinal fluid hemolysis precedes secondary brain injury after aneurysmal subarachnoid hemorrhage

Quando um vaso sanguíneo no cérebro se rompe, a ruptura inicial é frequentemente sobrevivível, mas o verdadeiro perigo para muitos pacientes reside no que acontece dias depois. Após um aneurisma vazar sangue para o fluido que envolve o cérebro, a própria equipe de limpeza do corpo pode, por vezes, voltar-se contra o próprio tecido que tenta proteger. As células vermelhas do sangue que vazaram para este fluido acabam por se fragmentar, libertando uma substância chamada hemoglobina. Embora a hemoglobina seja essencial para transportar oxigénio dentro das células vermelhas, flutuando livremente no fluido cerebral, ela torna-se tóxica. Pode remover substâncias químicas protetoras, causar stress oxidativo e desencadear inflamação que danifica as células cerebrais. Esta lesão secundária é uma das principais causas de incapacidade a longo prazo e morte, no entanto, os médicos têm tido dificuldade em prever exatamente quando ela ocorrerá ou como pará-la antes que o dano comece.

Um novo estudo envolvendo centenas de pacientes e milhares de amostras de fluido identificou agora o processo biológico específico que precede esta lesão secundária. Investigadores de uma grande equipa internacional, trabalhando com pacientes que sofreram uma hemorragia cerebral, acompanharam a mudança química do fluido que envolve o cérebro todos os dias durante duas semanas. Eles procuraram sinais de cinco processos biológicos diferentes: inflamação, danos nas células cerebrais, a reação do corpo ao sangue vazado, a entrada de proteínas do sangue e a fragmentação das células vermelhas do sangue. O seu objetivo era ver qual destes processos começava a aumentar antes de o paciente apresentar sinais de uma nova lesão cerebral, como um estreitamento dos vasos sanguíneos do cérebro ou um evento semelhante a um AVC.

A equipa analisou o fluido extraído de tubos colocados diretamente nos ventrículos cerebrais, um procedimento padrão para pacientes com hemorragias graves. Ao longo do estudo, recolheram mais de 2.400 amostras de 259 pacientes. Utilizando técnicas laboratoriais avançadas, mediram 22 marcadores diferentes para construir um quadro detalhado do que estava a acontecer no fluido cerebral. Agruparam estes marcadores em cinco categorias para ver qual a via biológica estava mais ativa. Os investigadores descobriram que, no dia exato em que um paciente sofreu uma lesão secundária, os sinais de inflamação geral e de danos nas células cerebrais estavam, de facto, elevados. No entanto, quando observaram os dias que antecederam a lesão, surgiu uma história diferente. Embora a inflamação e os danos nas células cerebrais estivessem presentes, estes não previram de forma fiável que uma lesão ocorreria nos três dias seguintes.

Em vez disso, os únicos sinais que aumentaram consistentemente antes do primeiro sinal de uma nova lesão foram aqueles relacionados com a fragmentação das células vermelhas do sangue e a tentativa do corpo de comer e limpar essas células partidas. O estudo mostrou que, à medida que as células vermelhas no fluido começavam a sofrer lise, ou seja, a romper-se, os níveis de marcadores específicos para este evento aumentavam significamente. Este aumento ocorreu em pacientes que estavam estáveis no momento da amostragem, mas que viriam a desenvolver uma lesão secundária nas 72 horas seguintes. Os investigadores calcularam que, para cada aumento padrão nestes marcadores, as probabilidades de um paciente desenvolver uma lesão nos três dias seguintes aumentavam numa margem clara e mensurável. Este padrão se manteve mesmo quando utilizaram diferentes métodos estatísticos para garantir que o resultado não era fruto do acaso.

Talvez a descoberta mais impressionante tenha sido o que aconteceu às defesas naturais do corpo contra esta toxicidade. O fluido cerebral contém proteínas especiais que atuam como esponjas, absorvendo a hemoglobina tóxica libertada pelas células que se rompem para evitar danos. O estudo revelou que estas proteínas protetoras estavam a ser consumidas a uma taxa alarmante. Os níveis de uma proteína fundamental, chamada haptoglobina, caíram para menos de três por cento do seu valor inicial em duas semanas, enquanto outra, a hemopexina, caiu para cerca de doze por cento. Em contraste, outras proteínas que simplesmente derivam do sangue para o fluido não desapareciam tão rapidamente. Isto sugere que o sistema de limpeza natural do cérebro está sobrecarregado e exausto pelo volume massivo de células sanguíneas partidas, deixando o cérebro vulnerável aos efeitos tóxicos da hemoglobina livre.

Os investigadores excluíram explicitamente a ideia de que a inflamação geral ou o dano celular imediato fossem os principais impulsionadores que poderiam ser usados para prever uma lesão futura. Embora esses fatores estivessem presentes quando a lesão ocorreu, eles não mostraram o mesmo sinal forte e prospectivo que a rutura das células vermelhas do sangue. O estudo também esclareceu que o perigo não provém apenas da presença de sangue, mas do processo específico de as células se abrirem e libertarem o seu conteúdo. Esta distinção é vital porque desloca o foco de simplesmente monitorizar a inflamação para monitorizar a mecânica específica da destruição celular e o esgotamento das proteínas protetoras.

Este trabalho fornece uma linha do tempo clara dos eventos biológicos que se desenrolam após uma hemorragia cerebral. Mostra que a fragmentação das células vermelhas do sangue é um evento a montante que prepara o terreno para a lesão secundária, ocorrendo antes de os sintomas clínicos aparecerem. As descobertas sugerem que a janela para intervenção pode ser mais ampla do que se pensava anteriormente, ocorrendo durante o período em que estes marcadores de células vermelhas estão a subir e as proteínas protetoras estão a ser esgotadas. Ao identificar esta sequência específica, o estudo oferece um alvo potencial para novos tratamentos, tais como a reposição das proteínas protetoras exaustas, para interromper a reação em cadeia antes que o cérebro sofra danos permanentes. Os dados não provam que a adição destas proteínas vá curar a condição, mas apoiam fortemente a ideia de que fazê-lo poderia ser um próximo passo lógico para prevenir o dano secundário que segue uma hemorragia cerebral.