As vesículas extracelulares (EVs) são um dos principais atores da comunicação intercelular em todos os organismos multicelulares1. EVs são partículas de membrana de bicamada lipídica derivadas de células que podem facilitar a transferência de uma variedade de cargas de carga, como proteínas, lipídios e ácidos nucléicos, para as células receptoras. Os EVs podem ter uma ampla faixa de tamanho que varia de 30 nm a 1 μM. Os EVs pequenos (sEVs), definidos como vesículas ligadas a lipídios com diâmetro médio de <200 nm, têm a capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica; portanto, eles têm sido implicados na disseminação e exacerbação de doenças neurodegenerativas e outras condições, como doença de Alzheimer (DA), demência frontotemporal (DFT), doença de Parkinson (DP) e cânceres 2,3. Além disso, como os sEVs podem ser encontrados em uma variedade de biofluidos, como sangue, líquido cefalorraquidiano (LCR), saliva e até urina, seu uso benéfico pode abranger o campo de biomarcadores e diagnósticos não invasivos. Por exemplo, a pesquisa de DA pode apontar para o uso de proporções de proteínas patogênicas de biofluidos, como tau / Aβ, ou mesmo Aβ42 / Aβ404.
Uma carga conhecida de sEVs é o microRNA (miRNA), um grupo de pequenas moléculas de RNA não codificantes de cerca de 22 nucleotídeos de comprimento que se ligam às regiões 3'-UTR do mRNA e geralmente regulam negativamente a expressão de proteínas. Envolvidos em muitos papéis celulares, os miRNAs também têm sido implicados na patogênese de várias doenças, incluindo cânceres e doenças neurodegenerativas. Cheng et al. conduziram uma análise de sequenciamento de alto rendimento de assinaturas de expressão de miRNA sEV derivadas do soro de pacientes com DA5. Uma vez acoplados aos registros de neuroimagem e fatores de risco conhecidos de idade, sexo e apresentação do alelo APOE ε4, os resultados foram encontrados para prever a DA com 87% de sensibilidade e 77% de especificidade. Além disso, a pesquisa identificou dois miRNAs de LCR regulados positivamente (miR-151a-3p, let-7f-5p) e 3 miRNAs regulados negativamente (miR-27a-3p, miR-125a-5p e miR-423-5p) que podem potencialmente diagnosticar DP em estágio inicial6. Com doenças patológicas, o estado patológico pode preceder certos sintomas característicos das doenças, enquanto na neurodegeneração, o acúmulo de características patológicas ocorre muito antes do declínio cognitivo.
Os microRNAs são potencialmente um biomarcador mais eficaz do que as proteínas, devido às suas diversas funções e regulação epigenética de ordem superior. Usando tecido cerebral, os pesquisadores podem identificar assinaturas específicas de miRNAs sEV (BDsEV) derivadas do cérebro para doenças e seus subtipos. Por exemplo, sEVs com marcadores neuronais e gliais podem apresentar diferentes cargas de miRNA, e a análise pode resultar em métodos mais precisos de detecção de doenças. Além disso, sugere-se que os BDsEVs desempenhem um grande papel na disseminação transsináptica de proteínas neuropatogênicas7. Relatórios anteriores sugeriram imunoprecipitação e ultracentrifugação com gradiente de densidade (gradiente de sacarose) para obter sEVs de tecido cerebral fresco congelado 8,9. No entanto, essas abordagens requerem infraestrutura específica com métodos de ultracentrífuga e purificação a jusante para obter amostras de sEV de alta qualidade10. Relatórios mais recentes sugeriram várias modificações e melhorias na abordagem 11,12,13; no entanto, apesar disso, o isolamento e o estudo de microRNAs derivados de sEV de tecidos humanos ainda não são amplamente aplicados. A abordagem descrita neste protocolo visa fornecer um protocolo refinado e passo a passo para o estudo sEV derivado do cérebro para melhorar a acessibilidade a essa técnica. Estabelecemos um protocolo usando quantidades mínimas de tecido cerebral, a partir do qual isolamos sEVs puros usando cromatografia de exclusão de tamanho e mostramos dados de sequenciamento de última geração de alta qualidade da carga de microRNA desses sEVs.