Pesquisa e Inovação

Estimulação de região cerebral ameniza sintomas da Doença de Parkinson

Pesquisa da Faculdade de Medicina modulou células ‘doentes’ de camundongos por meio de luz e técnicas de engenharia genética

Axônios de neurônios corticais estimulados (em verde) projetam para a área negra e ativam alguns neurônios dopaminérgicos (em magenta); os demais permanecem inalterados (azul)
Axônios de neurônios corticais estimulados (em verde) projetam para a área escura e ativam neurônios dopaminérgicos (em magenta); os demais permanecem inalterados (azul) Alexandre Magno / Faculdade de Medicina da UFMG

A estimulação de um subgrupo de neurônios localizados na superfície do cérebro, na região do córtex motor secundário, ameniza sintomas da Doença de Parkinson. A descoberta feita por pesquisadores da Faculdade de Medicina representa um importante passo para o tratamento mais eficaz da doença, podendo resultar em melhorias na função motora e cognitiva.

O estudo foi publicado na última terça-feira, 19 de fevereiro, no Journal of Neuroscience, periódico da Sociedade Americana de Neurociência. Os testes foram feitos em camundongos com a doença, que tiveram áreas específicas do cérebro estimuladas por meio da técnica Optogenética. “Com ela, é possível modular apenas as células que estão ‘doentes’, por meio do uso de luz e de procedimentos de engenharia genética”, afirma o biomédico, neurocientista e pós-doutorando Luiz Alexandre Viana Magno, do Programa de Pós-graduação em Medicina Molecular da Faculdade de Medicina.  

Segundo o pesquisador, atualmente existem duas formas principais de tratar a Doença de Parkinson: medicamentos ou procedimento cirúrgico. A primeira modalidade deixa de fazer efeito após alguns anos de uso. Assim, a alternativa para alguns pacientes que não melhoram com o medicamento é a realização de um procedimento cirúrgico que emprega a estimulação elétrica para corrigir as áreas cerebrais com atividade alterada.

No entanto, o procedimento cirúrgico é de alto risco, pois impõe a necessidade de implantar eletrodos em áreas profundas do cérebro afetadas pela doença. Além disso, o emprego de corrente elétrica não consegue direcionar os estímulos para células específicas, fazendo com que todas as células próximas ao implante sejam afetadas, mesmo as saudáveis.

Por isso, o objetivo da pesquisa foi investigar o potencial terapêutico da estimulação em regiões superficiais do cérebro, desde que elas se conectassem com as áreas profundas disfuncionais. “Descobrimos que a manipulação da atividade de áreas superficiais é suficiente para provocar a melhora. Essa observação indica que futuramente o procedimento cirúrgico passará ser simplificado, diminuindo os riscos decorrentes da manipulação de áreas profundas do cérebro. Além disso, nossa técnica só afeta o tipo de neurônio envolvido na doença”, completa Alexandre Magno.

Alexandre Magno: manipulação da atividade de áreas superficiais do cérebro já é suficiente para provocar avanços cognitivos
Magno: manipulação da atividade de áreas superficiais já é suficiente para provocar avanços cognitivos Carol Morena / Faculdade de Medicina

Procedimentos
A técnica de estimulação cerebral batizada de optogenética foi descrita recentemente por cientistas da Universidade de Stanford (EUA) e usada pela primeira vez para fins terapêuticos, na América Latina, no Laboratório de Medicina Molecular da Faculdade de Medicina da UFMG.

Para ativar os neurônios, foi realizado um procedimento cirúrgico nos camundongos, que envolve a injeção cerebral de um DNA que codifica a produção de opsinas. Essas proteínas, quando estimuladas com luz, ativam os neurônios. Três semanas depois, outro procedimento foi realizado para a implantação de uma fibra ótica, que possibilita a liberação precisa de luz na região cerebral indicada. Os padrões da fotoestimulação são controlados por computador, fornecendo em tempo real a possibilidade de eventuais reajustes.

“Observamos que o efeito terapêutico da optogenética é instantâneo. Na primeira sessão, os animais recuperavam ou pelo menos melhoravam a sua atividade motora. Nós, inclusive, observamos que o procedimento também proporcionou diminuição dos déficits de memória, algo que nenhum outro procedimento dessa natureza foi capaz de conseguir”, avalia o pesquisador.

Transporte sem vírus
De acordo Alexandre Magno, o desafio agora é encontrar formas de transportar o DNA para o cérebro sem a utilização de vírus, uma vez que esses organismos podem sofrer mutações e causar doenças. “Esperamos que nos próximos cinco anos surjam alternativas para essa limitação, para que o procedimento chegue com segurança aos pacientes com Parkinson”, antevê.

Magno ressalta que a pesquisa é um ponto de partida para outros estudos. “Pode ser que a gente consiga encontrar outras áreas cerebrais, também localizadas na superfície do cérebro, que, quando estimuladas, proporcionem benefícios terapêuticos ainda maiores do que aqueles que nós observamos até o momento", projeta o pesquisador.

Karla Scarmigliat / Faculdade de Medicina da UFMG