Sistema baseado em nanopartículas também eliminou aglomerados de alfa-sinucleína
22 de janeiro de 2025 - Um sistema de estimulação cerebral profunda sem fio (DBS) baseado em nanopartículas
restaurou a atividade de neurônios em degeneração e aumentou a liberação de dopamina em modelos celulares e murinos da doença de Parkinson, mostra um estudo.
A tecnologia também eliminou aglomerados de alfa-sinucleína, uma característica marcante da doença, e melhorou as habilidades motoras dos animais.
De acordo com uma notícia da Universidade da Academia Chinesa de Ciências, onde o estudo foi realizado, o sistema tem várias vantagens sobre o DBS tradicional, incluindo a eliminação da necessidade de eletrodos implantados e permitindo a modulação específica de neurônios em degeneração em regiões cerebrais alvo.
O estudo, "Um sistema de estimulação cerebral profunda sem fio baseado em nanopartículas que reverte a doença de Parkinson", foi publicado na Science Advances.
A doença de Parkinson é causada pela disfunção progressiva e morte de neurônios dopaminérgicos, as células nervosas responsáveis pela produção de dopamina, um mensageiro químico envolvido no controle motor. Esses neurônios são encontrados principalmente em uma região do cérebro chamada substância negra. A formação de aglomerados anormais de proteínas, que são compostos principalmente de alfa-sinucleína agregada, são tóxicos para os neurônios e acredita-se que sejam um fator-chave para a disfunção neuronal.
DBS é um tratamento cirúrgico para Parkinson que é normalmente usado para tratar sintomas motores em pessoas com doença avançada e nas quais a medicação não conseguiu controlar os sintomas. Geralmente envolve a implantação de eletrodos conectados a um pequeno dispositivo semelhante a um marcapasso que é colocado sob a pele em regiões específicas do cérebro, onde fornece sinais elétricos que modulam a atividade neuronal.
O tratamento está associado a certos riscos, incluindo declínio cognitivo e problemas emocionais, como depressão e ansiedade, que podem estar associados à implantação permanente de eletrodos.
Testando DBS sem fio mediado por nanopartículas em Parkinson
O sistema investigacional desenvolvido por pesquisadores na China consiste em três módulos principais, incluindo um composto de nanopartículas de ouro que convertem luz infravermelha próxima em calor para ativar canais de cálcio sensíveis à temperatura chamados TRPV1. Este módulo é ligado a anticorpos TRPV1 conjugados com nanopartículas que têm como alvo neurônios dopaminérgicos, juntamente com pequenos fragmentos de proteína chamados peptídeos que se ligam a uma região específica em agregados de alfa-sinucleína, permitindo sua destruição.
As nanopartículas se ligam a neurônios dopaminérgicos por meio dos receptores TRPV1 e, irradiadas com luz infravermelha próxima, convertem luz em calor. Isso ativa os receptores e restaura a atividade dos neurônios dopaminérgicos. Enquanto isso, o sistema libera peptídeos que permitem que os agregados de alfa-sinucleína sejam eliminados.
Foi demonstrado que a tecnologia aumenta a atividade dos neurônios dopaminérgicos em condições de laboratório e diminui os agregados de alfa-sinucleína e a degeneração dos neurônios dopaminérgicos em um modelo celular de degeneração neuronal.
O sistema também foi testado em um modelo de camundongo com Parkinson. Após as nanopartículas serem injetadas cirurgicamente na substância negra dos camundongos, elas localizaram e ligaram principalmente os neurônios dopaminérgicos dentro dessa região e induziram a ativação dos neurônios dopaminérgicos e a liberação de dopamina no estriado, outra região do cérebro envolvida no controle motor.
As nanopartículas também limparam os aglomerados de alfa-sinucleína e reduziram sua disseminação para outras regiões do cérebro ativando as vias de autofagia. A autofagia é um mecanismo de reciclagem por meio do qual as células quebram moléculas indesejadas, como agregados de proteínas. Os camundongos tratados com nanopartículas mostraram atividade dopaminérgica restaurada e função motora melhorada.
O aumento da temperatura alcançado pela terapia não danificou os neurônios dopaminérgicos dentro da substância negra, sugerindo uma “boa biocompatibilidade deste sistema terapêutico”, escreveram os pesquisadores. “Coletivamente, nossas descobertas indicam que a terapia DBS sem fio mediada por [nanopartículas] é um conceito viável digno de consideração adicional na busca por um remédio eficaz [para a doença de Parkinson].” Fonte: Parkinsons NewsToday.
