Internship Reports and Monograph entitled “The Role of Blood-Brain Barrier in Alzheimer's Disease: From dysfunction to recovery"

Abstract

Na fase final do Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas surge a unidade curricular, “Estágio Curricular”, com o objetivo de adquirir todos os conhecimentos e competências técnicas exigidas profissionalmente, bem como o desenvolvimento de competências comportamentais e organizacionais necessárias para o desempenho do papel de Farmacêutico. O presente documento encontra-se dividido em três partes, nomeadamente, relatório de estágio em Farmácia Comunitária, relatório de estágio em Indústria Farmacêutica e monografia. O meu estágio em Farmácia Comunitária realizou-se na Farmácia Estádio entre dia 9 de janeiro e 27 de abril, sob orientação do Dr. André Paiva. Adicionalmente, o meu estágio em Indústria Farmacêutica realizou-se na Tecnimede entre 2 de maio e 28 de julho, sob orientação da Dra. Inês Marchã Cardoso. No presente documento descrevo a minha experiência em ambos os estágios, de forma crítica, através de uma análise SWOT (do inglês Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats). A Monografia tem como título "The Role of Blood-Brain Barrier in Alzheimer's Disease: From dysfunction to recovery". A barreira hematoencefálica (BHE) é uma barreira altamente especializada com características únicas que mantêm a homeostase cerebral. Esta barreira desempenha um papel fundamental nas doenças do sistema nervoso central, como é o caso da doença de Alzheimer (DA) – uma das doenças neurodegenerativas mais comuns e a principal forma de demência nos idosos. Esta doença é caracterizada neuropatologicamente pela acumulação extracelular do peptídeo β-amilóide e, ainda, por tranças neurofibrilhares intraneuronais compostas pela proteína tau hiperfosforilada. No entanto, para além dos marcadores tradicionais, estudos recentes têm vindo a considerar a disfunção da BHE como outra possível causa para o desenvolvimento da DA. Nesta doença, há um comprometimento da BHE devido ao aumento da sua permeabilidade, acumulação de placas amilóides e infiltração de moléculas neurotóxicas no cérebro. Consequentemente ocorre morte neuronal, que contribui para o comprometimento cognitivo bem como para outras manifestações não específicas, tais como alterações comportamentais e de humor. Dada a natureza progressiva e debilitante da DA, torna-se essencial o desenvolvimento de tratamentos eficazes capazes de modificar o decurso da doença. No entanto, é necessário ultrapassar diversos desafios, nomeadamente a passagem dos fármacos através da BHE. Nesta monografia é feita uma análise do papel da BHE na DA, desde sua disfunção até à sua possível recuperação. Destaca-se o papel preponderante das células endoteliais, pericitos, astrócitos e membrana basal em condições fisiológicas e de doença. Assim, ao conhecer a complexa relação entre esta barreira e a patologia da DA, será possível o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas capazes de restaurar integridade da BHE e melhorar a saúde e bem-estar dos indivíduos afetados por esta devastadora doença.

In the final phase of the Integrated Master's Degree in Pharmaceutical Sciences, the curricular unit called "Curricular Internship" with the aim of acquiring all the professionally required knowledge and technical skills, as well as the development of behavioral and organizational competencies necessary for the role of a Pharmacist. This document is divided into three parts, namely, a report on the internship in Community Pharmacy, a report on the internship in the Pharmaceutical Industry, and a monograph. My internship in Community Pharmacy took place at Farmácia Estádio between January 9th and April 27th, under the guidance of Dr. André Paiva. Additionally, my internship in the Pharmaceutical Industry was at Tecnimede from May 2nd to July 28th, under the guidance of Dr. Inês Marchã Cardoso. In this document, I describe my experience in both internships in a critical way, using a SWOT analysis (Strengths, Weaknesses, Opportunities, and Threats). The monograph is entitled "The Role of Blood-Brain Barrier in Alzheimer's Disease: From dysfunction to recovery". The blood-brain barrier (BBB) is a highly specialized interface with unique characteristics that maintains brain homeostasis. BBB plays a key role in central nervous system diseases, such as Alzheimer’s Disease (AD), one of the most common neurodegenerative diseases and the main form of dementia in the elderly. This disease is neuropathologically characterized by the extracellular accumulation of amyloid-β and intraneuronal neurofibrillary tangles of hyperphosphorylated tau proteins. However, in addition to the traditional hallmarks, recent research is beginning to consider the dysfunction of the BBB as another plausible cause of AD. In AD, the BBB becomes compromised, leading to increased permeability, the build-up of amyloid-β plaques and infiltration of neurotoxic molecules into the brain. This causes neuronal loss, contributing to cognitive impairment as well as other non-specific manifestations such as behavioral and mood changes. Given the progressive and debilitating nature of AD, effective disease-modifying treatments need to be addressed. However, several challenges must be overcome, of which drug delivery across the BBB stands as the major one. This review provides an analysis of the role of the BBB in AD, from its dysfunction to potential recovery. It highlights the role of endothelial cells, pericytes, astrocytes, and basement membrane in healthy and diseased brain. By unraveling the complex relationship between BBB and AD pathology, new therapeutic strategies can be developed to restore its integrity and to improve the outcomes for individuals affected by this devastating disease.