O Banco Português de Cérebros, único no país, foi criado em 2012, pelos médicos Manuel Melo Pires e Ricardo Taipa, e encontra-se no Hospital de Santo António, no Porto. A equipa é formada por dois neuropatologistas, duas técnicas, e um administrativo. A prática de colheita de cérebros é feita por doação em vida, seguindo um protocolo definido que permite acesso ao historial clínico.

The Portuguese Brain Bank, the only bank in the country, was created in 2012 by two doctors, Manuel Melo Pires and Ricardo Taipa, and is located at Hospital de Santo António, in Porto. The team consists of two neuropathologists, two technicians, and one administrative. The practice of brain harvesting is done by donation while alive, following a defined protocol that allows access to the clinical history.

Os primeiros anos foram desenvolvidos como projecto-piloto, garantindo a preservação, diagnóstico patológico e historial clínico de 8 cérebros doados. No entanto, como resultado do trabalho e persistência da equipa bem como da eficácia do método de recolha, que garante a qualidade do tecido, colaborando com vários hospitais do Norte e Centro do país, a evolução do banco tornou-se realidade, conduzindo à preservação de 60 cérebros em 2019. Outro factor que conduziu para esta evolução foi tornar mais claro, para as famílias e os pacientes com doença neurológica, todo o processo de doação e possível impacto destes tecidos para a investigação de doenças como Alzheimer, Parkinson e Esclerose Lateral Amiotrófica, não só a nível nacional como mundial. Note-se que a identidade do doador é estritamente confidencial, nunca será revelada em nenhum estudo de investigação e as famílias também não têm quaisquer gastos com o transporte.

The first years of the brain bank were developed as a pilot project, guaranteeing the preservation, pathological diagnosis and clinical history of 8 donated brains. However, as a result of the work and persistence of the team as well as the efficiency of the collection method, which guarantees the quality of the tissue, collaborating with several hospitals in the North and Center of the country, the evolution of the bank has become reality, leading to the preservation of 60 brains in 2019. Another factor that led to this evolution was to provide clear information and facilitate the donation process for families and patients with neurological disease. Families were informed on the possible impact of these tissues for the investigation of diseases such as Alzheimer, Parkinson and Lateral Sclerosis Amyotrophic, not only for national research but at a global level. Note the donor’s identity is kept confidential at all times, throughout the whole research process.

Todos os cérebros doados são recolhidos e de seguida, processados no Hospital de Santo António, sempre que possível. Primeiro faz-se o diagnóstico patológico. Em seguida, metade do cérebro é utilizada para estudos histológicos e outra metade para estudos bioquímicos. Na grande maioria das vezes o diagnóstico post-mortem confirma o diagnóstico feito em vida. No entanto, podem acontecer algumas surpresas porque agora o acesso ao tecido é directo e por isso mais informativo.

All donated brains are collected and processed at the Santo António Hospital, whenever possible. The first step is to provide the pathological diagnosis, now with access to the brain tissue. Then half of the brain is used for histological studies and another half for biochemical studies. In most cases, the post-mortem diagnosis confirms the diagnosis made during life. However, there may be some surprises because access to the tissue is now direct and therefore more informative.

Para os estudos histológicos, uma das metades do cérebro é rapidamente submergida em formol, onde permanece cerca de 3 semanas, e depois é seccionada coronalmente, e cada uma das diferentes áreas (necessárias para diagnóstico) é separada e colocada em parafina para ser submetida a cortes mais finos, essenciais para a análise de tecidos. Este cortes são depois colocados em lâminas. Cada lâmina, e consequentemente cada micro-secção de cérebro, é depois sujeita a uma série de diluições de álcoois que preparam o material para marcação com corantes específicos. Cada corante evidência um tipo de células ou um constituinte celular diferente. Os fixantes preservam as proteínas para estudo ao microscópio, e consequente armazenamento de longa duração. Quando o tecido é fixado em parafina, tem uma durabilidade muito grande, mais de três décadas.

For histological studies, one half of the brain is quickly placed in formaldehyde, where it remains for about 3 weeks, and then is sectioned into coronal slices, and each of the different areas (necessary for diagnosis) is separated and placed in paraffin to undergo thinner cuts, essential for tissue analysis. These new smaller and thinner slices are then placed on slides. Each slide, and consequently each brain micro-section, undergoes to a series of alcohol dilutions which prepare the tissue for marking with specific dyes. Each dye highlights a different cell type or cell constituent. The fixatives preserve proteins for study under a microscope, and consequent long-term storage. Once the tissue is fixed in paraffin, it stability greatly increases allowing it to be studied for more than three decades.

Para os estudos bioquímicos a preparação do tecido é diferente. Aqui o principal objectivo é garantir o rápido congelamento dos tecidos para que as proteínas e os diferentes compostos celulares se mantenham estruturalmente intactos para análise, e sem contaminantes. A técnica de congelamento utilizada é designada por “flash frozen” onde o tecido é rapidamente colocado sobre uma chapa de titânio a temperaturas muito baixas, congelando quase instantaneamente a -80ºC. Todas as amostras, referentes às diferentes estruturas anatómicas são devidamente etiquetadas e nenhuma delas apresenta a identidade do doador. Todo o processo de diagnóstico e preparação de amostras para preservação demora aproximadamente 4 horas.

For the biochemical studies, the tissue undergoes a different process. Here the aim is to ensure the rapid freezing of tissues so that proteins and different cellular compounds remain structurally intact for analysis, and without contaminants. The freezing technique typically used, called “flash frozen”, guarantees the tissue is quickly frozen on a titanium plate kept at very low temperatures, freezing almost instantly at -80ºC. All samples are adequately labelled. The donor identity is kept confidential, and only a number is used throughout the whole research and sampling procedure. It takes about 4 hours from tissue diagnosis to brain sampling preparation and preservation.

O doador e sua família têm, assim, uma atitude altruísta, fundamental para concluir o diagnóstico que de outra forma não seria possível. O processo de colheita sistematizado permite a investigação de vários equipas tanto nacionais como internacionais. Trabalhar com material humano bem caracterizado e preservado adequadamente é uma forma valiosa de contribuir para o entendimento destas doenças. Apesar do Banco Português de Cérebros ser considerado pequeno comparativamente a outros da Europa, tem já muitas colaborações, algumas publicações e vários trabalhos em curso. 

The donor and his family have an altruistic attitude, fundamental to conclude the diagnosis, not otherwise possible. The careful standardised procedure of the tissue collection is fundamental to allow research by different teams, both national and international. Working with well characterised and properly preserved human material is a valuable way to contribute to the understanding of these diseases. Although the Portuguese Brain Bank is relatively small compared to others in Europe, it has already established several collaborations, which generated peer-reviewed publications and several works are now in progress.

Actualmente (2020), a equipa e o banco de cérebros estão no limite de capacidade. Recebem cerca de um cérebro por mês. Ultrapassar este número torna-se complicado por necessidade de competências técnicas e administrativas. O diagnóstico de um cérebro pode demorar cerca de 2 meses a concluir por escassez de pessoal, que de outra forma seria bem mais rápido. É necessário haver um reforço da equipa para a continuidade deste repositório. Apesar de a grande maioria de cérebros se tratar de pessoas com doença neurológica, a colheita de cérebros de adultos saudáveis é igualmente importante para que possa ser feito um estudo comparativo e por isso mais robusto e informativo. Para isso, a colaboração com outros institutos e bancos europeus é fundamental.

Currently (2020), the team and the brain bank are at the limit of their capacity. They received approximately one brain per month. Exceeding this number is becomes complicated for it requires technical and administrative skills not easily available. Therefore, the diagnosis of a brain can take about 2 months to conclude due to the shortage of personnel, otherwise much faster. There is an urgent need to reinforce the team to allow the continuity of this repository. Although the vast majority of collected brains refer to donors with neurological disease, it is equally importante to harvest brains from healthy adults for comparative studies allowing more robustness. To tackle this limitation, a straight collaboration with other European institutes and banks is essential.

Fotografia
Bruno Martins

Fontes
Visita guiada por Ricardo Taipa
Site oficial do Banco Português de Cérebros