Paloma Oliveto
postado em 07/06/2013 18:00
Aparentemente áreas muito distintas, a física óptica e a genética podem, juntas, levar a tratamentos mais eficazes para o transtorno obsessivo compulsivo (TOC), problema que, de acordo com os Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos, atinge até 1% da população adulta mundial. O distúrbio é caracterizado por pensamentos indesejados, como ;se eu não agir de determinada maneira, algo ruim vai me acontecer;, aliados a rituais repetitivos e tiques ; contar os passos ou piscar os olhos sem parar, por exemplo. Todas essas ações são comandadas por uma ampla rede de neurônios, que foi visualizada detalhadamente pela primeira vez graças a um feixe óptico, que iluminou a atividade elétrica do cérebro durante episódios de compulsão. Com o método da optogenética, inventado há apenas sete anos, foi possível modular a atividade desse circuito, eliminando o comportamento doentio em animais.O estudo, anunciado em dois artigos publicados na revista Science, usou ratos, mas os pesquisadores ficaram animados com o resultado, pois o funcionamento do cérebro de roedores é semelhante ao de humanos. Como a causa do transtorno é desconhecida, hoje os tratamentos são limitados. Costuma-se prescrever terapia comportamental e medicamentos originalmente fabricados para outros distúrbios. ;Essas abordagens podem controlar o TOC, mas muitos pacientes são refratários ou não apresentam respostas positivas;, conta William A. Carlezon Jr., do Departamento de Psiquiatria da Faculdade de Medicina de Harvard, que não participou das novas pesquisas.
Para as pessoas que não se beneficiam do tratamento convencional, a alternativa tem sido a neuroestimulação, que consiste no envio de impulsos elétricos ao cérebro, por meio de um marca-passo previamente instalado no órgão. O problema, segundo Carlezon Jr., é que esse método, ainda que tenha obtido bons resultados, não age em nível molecular. Determinados grupos de neurônios envolvidos diretamente com o TOC podem acabar ficando de fora. Porém, se exames como ressonância magnética e tomografia computadorizada já identificaram uma hiperativação de três áreas do cérebro em pacientes que sofrem do distúrbio (veja arte), as técnicas de imagem são incapazes de visualizar a rede neural entrando em ação.
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| "O foco da nossa pesquisa são as causas do TOC, que ainda não são bem entendidas. Com a optogenética, conseguimos identificar, nos ratos, essa hiperatividade que vemos nos humanos" Suzane Ahmari, professora de psiquiatria da Universidade de Columbia e autora de um dos artigos publicados na Science |
Experimento
Foi para desvendar o que acontece na cabeça de um paciente obsessivo compulsivo que pesquisadores da Universidade de Columbia e do Instituto de Tecnologia Massachusetts (MIT) resolveram aplicar a optogenética. Essa tecnologia recente não apenas envia imagens do órgão para um monitor, como permite acionar ou bloquear atividades elétricas que ocorrem o tempo todo dentro do cérebro. A luz azul transmitida por um cabo óptico ilumina os neurônios e, como um interruptor, pode ligar e desligar os circuitos. Para que isso ocorra, os cientistas enviam uma proteína até a membrana celular. Sem ela, as partículas elétricas não conseguiriam entrar nos neurônios.
No experimento conduzido pelas duas instituições americanas, os pesquisadores usaram ratos selvagens e animais transgênicos. Os segundos foram manipulados para não expressar um gene cuja ausência foi previamente associada ao transtorno obsessivo compulsivo em humanos, o Sapap 3. Todos os roedores passaram, em seguida, por um treino de condicionamento comportamental: depois do soar de um tom, um pingo d;água caía no focinho das cobaias. Dessa maneira, os ratos sabiam que, quando ouvissem o som, receberiam um pequeno banho na sequência.
Inicialmente, a reação dos dois grupos de animais foi idêntica. Antes mesmo que a gota fosse lançada, as espécies selvagens e as transgênicas começavam a esfregar o rosto. Até mesmo quando apenas o tom soava e nenhuma gota caía, os bichos levavam as patas ao focinho. Contudo, com o tempo, os ratos com expressão normal do Sapap 3 deixaram de se esfregar apenas com o estímulo sonoro. Já os mutantes (sem o gene ativo) não pararam de friccionar a face ao escutar o som.
De acordo com Suzane Ahmari, professora de psiquiatria da Universidade de Columbia e autora de um dos artigos publicados na Science, estudos anteriores mostraram que passar as patas inúmeras vezes no mesmo lugar é um comportamento obsessivo compulsivo em animais. ;O foco da nossa pesquisa são as causas do TOC, que ainda não são bem entendidas. Exames de imagem indicam um aumento de atividade em algumas regiões do cérebro, principalmente no córtex, que controla o pensamento, e no gânglio basal, responsável pelos movimentos;, explica.
O conhecimento sobre o mecanismo do distúrbio, contudo, termina por aí. Um aspecto da pesquisa, inclusive, surpreendeu os cientistas. Eles esperavam que os ratos mutantes começassem a demonstrar um comportamento obsessivo desde o primeiro teste, o que não ocorreu. Foram necessárias diversas sessões para que esses animais desenvolvessem a mania, indicando, na prática, o que já se desconfiava: apenas a genética não explica o transtorno, que também está relacionado à exposição ambiental. Ahmari acredita que o aprofundamento dos estudos levará ao desenvolvimento de novas terapias, capazes de frear os circuitos associados ao TOC.
Reversão
Um desses tratamentos poderá vir da própria optogenética. No laboratório do MIT, a equipe de Ann Graybiel, pesquisadora do Instituto de Pesquisa do Cérebro McGovern, investigou se a neuroestimulação por meio do feixe óptico conseguiria acabar com os sintomas obsessivos compulsivos, ao desligar a rede elétrica hiperativada nos ratos sem o gene Sapap 3. ;Estimulando suavemente o córtex, conseguimos bloquear a compulsão. Os ratos selvagens ainda se esfregavam, mas não compulsivamente. Isso seria uma cura para o distúrbio;, afirma. Graybiel acredita, ainda, que, partindo dos mesmos princípios, a optogenética poderá ser útil no tratamento de doenças neurológicas, como Alzheimer e Parkinson, e psiquiátricas, incluindo a esquizofrenia. ;Espero que nossa pesquisa tenha uma significativa implicação clínica;, diz.
A psiquiatra Suzane Ahmari lembra que o estudo ainda está na fase inicial, e que mais investigações são necessárias para entender a causa do TOC. Ainda não se sabe se a falha na comunicação dos neurônios é provocada pela mutação genética ou se a variante seria uma consequência do circuito elétrico anormal. Mesmo assim, ela destaca a importância da optogenética na busca por tratamentos mais específicos e eficazes. ;O resultado levantou várias possibilidades terapêuticas, o que nos leva a acreditar que, no futuro, conseguiremos desenvolver novas abordagens voltadas para o TOC.;
Em uma análise sobre o artigo escrita para a Science, o psiquiatra Scott L. Rauch, do Hospital McLean, em Blemont, deu suporte à animação dos cientistas. ;Embora ainda haja muita coisa pela frente, essas descobertas representam um grande passo rumo a metodologias que desliguem circuitos relacionados a comportamentos compulsivos patológicos;, avaliou.
Sem dor
No passado, o envio de impulsos elétricos para o cérebro só era possível por meio do temível choque elétrico, um método invasivo, capaz de provocar lesões e até a morte dos pacientes. Hoje, bem mais modernas, as técnicas de neuroestimulação não causam desconforto e são aplicadas até mesmo em consultórios se não houver necessidade de implante de marca-passo. Estudos têm mostrado bons resultados para diversas condições psiquiátricas, incluindo depressão e transtorno bipolar.