Fibras nervosas regeneradas com mistura molecular
Os cientistas podem ter encontrado uma maneira de regenerar os axônios – uma parte crucial de um neurônio também conhecido como fibra nervosa – após uma lesão. Os resultados podem ajudar pacientes com lesão medular, acidente vascular cerebral ou outras condições neurodegenerativas a recuperar suas habilidades motoras.
Uma equipe de pesquisadores do Hospital Infantil de Boston, em Massachusetts, desenvolveu uma “receita” para uma mistura de moléculas e testou seu potencial terapêutico em camundongos com lesão medular (LM) ou acidente vascular cerebral.
O AVC é a principal causa de paralisia nos Estados Unidos, representando mais de um terço dos 5,4 milhões de pessoas que vivem com diferentes formas de paralisia.
O LM chega em segundo lugar, já que 27% de todos os casos de paralisia são causados por LM, e 17.000 novos casos de LM ocorrem todos os anos.
Após um paciente ter um LM ou um derrame, os axônios no córtex cerebral e ao longo da medula espinhal ficam danificados. Um neurônio é composto por um corpo celular e duas extensões: o dendrito e o axônio, que se parece com um acorde longo que envia sinais da célula principal.
No novo estudo, os pesquisadores – liderados por Zhigang He, Ph.D., do Hospital Infantil de Boston e pela Harvard Medical School – administraram uma mistura de moléculas a ratos na esperança de restaurar seus axônios. Os resultados foram publicados na revista Neuron.
Ele e seus colegas começaram com um estudo anterior em que haviam colaborado com cientistas de Harvard.
Nesta pesquisa, eles descobriram que a combinação de um hormônio de crescimento secretado pelo fígado chamado “fator de crescimento semelhante à insulina 1” (IGF1) com uma proteína chamada osteopontina (OPN) melhorou a visão em roedores opticamente lesados, regenerando os axônios de seu nervo óptico.
Demonstrou-se que o OPN está envolvido na inflamação e degeneração do sistema nervoso, desempenhando um papel fundamental em doenças neurodegenerativas, como esclerose múltipla (EM), doença de Parkinson e doença de Alzheimer.
No modelo de camundongo da SCI, He e sua equipe examinaram dois grupos de camundongos: um grupo que recebeu a mistura molecular após a lesão e um grupo de controle que não recebeu.
No primeiro grupo, os pesquisadores injetaram os ratos com a mistura de IGF1 e OPN 1 dia após os roedores terem o SCI.
No modelo de AVC, os ratos tratados receberam a mistura 3 dias após a lesão.
Os pesquisadores testaram as habilidades motoras dos ratos, incluindo suas habilidades motoras finas, examinando sua capacidade de caminhar em uma escada horizontal com degraus desigualmente espaçados.
Os pesquisadores descobriram que, em comparação com o grupo controle, os camundongos tratados apresentaram melhora drástica em suas habilidades motoras finas.
No grupo de controle não tratado, a função motora foi gradual e parcialmente restaurada após lesão devido ao crescimento natural dos axônios.
Os ratos recuperaram grande parte de sua função motora, mas permaneceram significativamente prejudicados em suas habilidades motoras finas, como revelado pelo teste de escada irregular.
Os ratos tratados, no entanto, cometeram muito menos erros neste teste; de fato, na semana 12 após a lesão, os ratos cometeram erros apenas 46% das vezes. Por outro lado, o grupo controle teve uma taxa de erro de 70%.
Em seguida, os pesquisadores queriam testar se a adição de 4-aminopiridina-3-metanol – um bloqueador de canais de potássio conhecido por melhorar a condução axonal em pacientes com EM – melhoraria ainda mais os resultados.
Depois de adicionar este terceiro ingrediente, as taxas de erro nos ratos tratados diminuíram ainda mais para 30%. Camundongos saudáveis cometeram erros 20% do tempo; portanto, os camundongos tratados se saíram muito bem em comparação.
“Em nosso laboratório, pela primeira vez, temos um tratamento que permitiu que a lesão da medula espinhal e o modelo de derrame recuperassem a recuperação funcional. ”
Zhigang He, Ph.D.
Para verificar se esses resultados foram devidos a uma “re-expansão” dos axônios, os pesquisadores também examinaram seções da medula espinhal dos ratos.
“Vimos o que esperávamos – o axônio brotando em [the] medula espinhal ”, diz Ele. “Mas também descobrimos algo inesperado – aumento do axônio brotando na área subcortical”.
Ele e seus colegas realizaram mais testes em que eles modificaram geneticamente os ratos para não terem axônios no trato corticospinal (TCE) na medula espinhal.
Avaliações adicionais das habilidades motoras finas dos ratos revelaram que as melhorias nas taxas de erro pós-lesão diminuíram significativamente nesses ratos que não possuíam axônios CST.
Portanto, isso sugere que a recuperação alcançada pela mistura terapêutica não dependia muito do crescimento dos axônios em áreas subcorticais, mas da regeneração de axônios no CST.
Portanto, os “resultados funcionais” dos axônios subcorticais que foram rebrotados “ainda precisam ser testados”, diz o investigador principal.
Por fim, como um próximo passo decorrente dessa pesquisa, He e colegas planejam testar a mistura molecular em ensaios clínicos em humanos.
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