Como o ultrassom pode ajudar a conter a doença de Parkinson
Existem dois grandes obstáculos ao desenvolvimento de medicamentos eficazes para a doença de Alzheimer, Parkinson e outras doenças que destroem o cérebro. O primeiro é superar a barreira hematoencefálica e o segundo é entregar o medicamento em um local preciso e garantir que ele não se espalhe para o resto do cérebro.
Agora, uma nova abordagem que utiliza feixes de ultrassom e microbolhas pode ser uma maneira não invasiva de fornecer medicamentos com segurança para locais precisos no cérebro.
A técnica é chamada de ultra-som focalizado (USF) e promete abrir a porta para milhares de medicamentos que poderiam tratar uma variedade de condições cerebrais se pudessem atravessar a barreira hematoencefálica.
Os cientistas da Universidade de Columbia, na cidade de Nova York, que desenvolveram o dispositivo FUS, agora demonstraram que ele ajudou a conter a progressão precoce da doença de Parkinson e a melhorar a função cerebral em ratos.
Eles descrevem os resultados em uma recente Diário de Liberação Controlada trabalho de estudo.
A técnica FUS abre temporariamente a barreira hematoencefálica em uma parte específica do cérebro para permitir que os medicamentos atinjam exatamente essa parte.
A barreira hematoencefálica é uma característica complexa dos vasos sanguíneos que alimentam o cérebro e o restante do sistema nervoso central.
A barreira impede que patógenos e substâncias potencialmente prejudiciais se cruzem da corrente sanguínea para o parênquima, ou tecido funcional, do cérebro.
A técnica FUS transmite pulsos de ultrassom através do crânio para um local preciso no cérebro. Quando os pulsos encontram microbolhas injetadas pelos cientistas na corrente sanguínea, elas causam a oscilação entre as paredes dos minúsculos vasos sanguíneos.
As microbolhas oscilantes causam um aumento reversível na permeabilidade da barreira hematoencefálica naquele local.
Quando os feixes do FUS param, as microbolhas param de oscilar e o acesso temporário através da barreira hematoencefálica se fecha.
Para o estudo recente, a equipe se concentrou na doença de Parkinson. Eles mostraram que poderiam usar o FUS para fornecer proteínas e genes que alteram o cérebro através da barreira hematoencefálica.
Uma vez atravessando a barreira, os genes e proteínas restauraram parcialmente as vias de liberação de dopamina no cérebro. A perda da capacidade de produzir dopamina – um mensageiro químico importante para controlar o movimento – é uma característica inicial da doença de Parkinson.
Os pesquisadores também viram reduções em alguns dos sintomas comportamentais da doença de Parkinson nos ratos.
“Encontramos melhorias neuronais comportamentais e anatômicas no cérebro”, diz Elisa Konofagou, uma das autoras do estudo, professora de engenharia biomédica e também de radiologia.
Konofagou diz que ela e sua equipe são os primeiros a usar os medicamentos disponíveis para restaurar uma via de liberação de dopamina no início da doença de Parkinson.
A Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos acaba de conceder aos pesquisadores uma isenção de dispositivo de investigação para que eles possam testá-lo com segurança como uma maneira de administrar medicamentos em pessoas com doença de Alzheimer.
A equipe do Prof. Konofagou é o único grupo nos EUA que obteve aprovação do FDA para testar a abertura da barreira hematoencefálica usando ultrassom. Outros que trabalham neste campo usam nanopartículas para abrir a barreira hematoencefálica ou ressonância magnética para orientar o procedimento.
O dispositivo FUS desenvolvido pela Prof. Konofagou e sua equipe é menor, mais rápido e mais barato. Ele usa um transdutor de elemento único em vez de um capacete contendo mais de 1.000 elementos. Além disso, seu “sistema de neuronavegação” não requer ressonância magnética. A equipe o compara ao que os neurocirurgiões usam, exceto pelo uso de um transdutor de ultrassom em vez de um instrumento cirúrgico.
A equipe prevê um sistema portátil de USF para que os médicos possam entrar e sair facilmente dos quartos dos pacientes em um hospital e um dia, mesmo dentro e fora de suas casas. Além disso, o tempo de tratamento dura apenas cerca de meia hora em vez das 3 ou 4 horas necessárias para um procedimento guiado por RM.
Após o julgamento em pessoas com Alzheimer, o Prof. Konofagou planeja testar o dispositivo em pessoas com doença de Parkinson.
“Fomos capazes de conter a rápida progressão da neurodegeneração e, ao mesmo tempo, melhorar a função neuronal. Esperamos que nosso estudo abra novas vias terapêuticas para o tratamento precoce de doenças do sistema nervoso central. ”
Elisa Konofagou
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