Implantes em microescala dentro do cérebro para curar a doença de Parkinson

O projeto EIC FET-Open STARDUST fornecerá um dispositivo conceitualmente novo para optogenética in vivo, eletrofisiologia e administração local desencadeada de medicamentos para a doença de Parkinson.

09 April 2019 - Na UE, 4,5 milhões de pessoas sofrem da doença de Parkinson. Os custos relacionados com tratamentos e perda de mão-de-obra capaz são estimados em 13,9 mil milhões de euros anualmente. Assim, quaisquer melhorias relevantes dos tratamentos atuais são de enorme impacto. O tratamento padrão ouro para a doença de Parkinson hoje é a levodopa, precursora da dopamina, que alivia os principais sintomas motores, mas produz efeitos colaterais debilitantes e seu benefício terapêutico diminui com o tempo. Alternativamente, a terapia cirúrgica com estimulação cerebral profunda oferece grande potencial, mas é aplicada num número limitado de indivíduos (15%). A estimulação cerebral profunda demonstrou ser um tratamento eficaz para deficiência motora e prolonga a janela eficaz da terapia com levodopa. No entanto, não é isento de efeitos adversos significativos, afetando o humor e a cognição. Otimizar o tratamento de estimulação cerebral profunda para perfis de sintomas específicos do paciente é muitas vezes difícil devido à falta de especificidade do tipo de célula e ao ruído elétrico. A optogenética tem um grande potencial para preencher as lacunas no conhecimento do design preciso dos circuitos da doença de Parkinson e desenvolver opções de tratamento novas e melhoradas que poderão em breve vir a ter relevância clínica. O projeto EICFET-Open STARDUST visa lançar as bases para uma abordagem completamente nova à investigação e tratamento da doença de Parkinson.

STARDUST trabalha em direção a um neuroestimulador cerebral profundo implantável, miniaturizado, sem fio e biocompatível, que é ainda mais integrado com eletrodos de registro e um sistema de administração de medicamentos para manipular neurônios-alvo. A STARDUST planeja usar dispositivos implantados sem bateria alimentados por ondas ultrassônicas para iluminar os neurônios selecionados no cérebro com luz LED enquanto registra as atividades cerebrais e administra medicamentos. Isso nunca foi feito antes. 

Sobre o projeto

O principal objetivo do projeto STARDUST é realizar um novo dispositivo sem fio implantável e independente em microescala (200x200x200 μm3) permitindo eletrofisiologia in vivo, optogenética e administração ultra-localizada de medicamentos em animais em movimento livre. O dispositivo será usado para atingir circuitos neurais específicos do cérebro e testar uma nova abordagem terapêutica para a doença de Parkinson.

Os métodos utilizados neste projeto são baseados em tecnologia miniaturizada de ponta combinando chips integrados, sistemas microeletromecânicos (MEMS), administração local de medicamentos, eletrodos integrados e diodos emissores de luz em microescala (μLEDs), permitindo um dispositivo miniaturizado implantável alimentado por ultrassom para optogenética in vivo, administração local de medicamentos e monitoramento eletrofisiológico – tudo em um único dispositivo.

A principal novidade do projeto STARDUST é a convergência de múltiplos campos interdisciplinares, incluindo optogenética, administração desencadeada de medicamentos, coleta de energia ultrassônica miniaturizada, ciência de materiais e nanoeletrônica.

A principal ambição do projeto é desenvolver uma nova plataforma tecnológica a ser utilizada para futuros dispositivos optogenéticos implantáveis in vivo para monitorização e tratamento de doenças, com um complemento opcional de entrega local de medicamentos para além de 2025. Estabelecimento de prova de conceito da plataforma STARDUST será a base para outras aplicações na terapia fotodinâmica, como tratamento de câncer e outros distúrbios neurológicos e não neurológicos.Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Digital-strategy. 

Não verás país nenhum!

Porto Alegre, 6 de outubro de 2023, sexta-feira, 15:30 h.

Há promessa de chuva, que não vem. Eu na dúvida entre ir pro Imbé ou ficar na Vila Jardim. Antes tinha proconceito por ficar fora do triangulo da península formado pela 3a perimetral. Tem suas vantagens, como a praça Leandro Ferreira e seus "cachorreiros"

Mas vamos  ao que interessa...

Ultimamente tenho me lembrado de um livro que li há muitos anos e muito me impactou.

Li lá pelos anos ´70. Um romance, livro de ficção, digamos assim, científica, de um escritor brasileiro (Ignácio de Loyola Brandão) que fez esta antevisão climática, depois de morar na Berlim Ocidental, que tem, para mim, o simbolo máximo da 2a guerra mundial, a "kaputte kirche", ou seja a igreja (semi) destruída. "Igreja caputz", no bom "gauchês". Ali estão representadas as religiões...

Mas o cataclismo ambiental contemporâneo foi previsto ali, em Berlim, e nada foi feito. Enseja até uma nova área de estudo. A cataclismologia.

Quem prega fez e faz retoricamente, contra as mudanças climáticas é a Greta Thunberg, fez também o José Lutzenberger. Mas do que adianta falar para ouvidos moucos? Quando estão a dizer por aí, que só existe ocupação por índios no Brasil a partir de 1988. Santo Ulysses Guimarães!

"Em 2018, Greta passou a faltar aulas para protestar na frente do Parlamento sueco." (greve escolar pelo clima)

Avanços na compreensão da função da alfa-sinucleína: implicações para a doença de Parkinson

Friday, October 6, 2023 - Resumo e introdução

Resumo O papel crítico da alfa-sinucleína na doença de Parkinson representa uma descoberta fundamental. Algum progresso foi feito nos últimos anos na identificação de terapias modificadoras da doença para a doença de Parkinson que têm como alvo a alfa-sinucleína. No entanto, estes tratamentos ainda não demonstraram eficácia clara em retardar a progressão desta doença. Existem várias explicações para este problema. A patogénese da doença de Parkinson é complexa e ainda não totalmente esclarecida e a heterogeneidade da doença, com diversas susceptibilidades genéticas e factores de risco e diferentes cursos clínicos, acrescenta ainda mais complexidade. Assim, uma compreensão profunda das funções fisiológicas e fisiopatológicas da alfa-sinucleína é crucial. Nesta revisão, descrevemos primeiro os modelos celulares e animais desenvolvidos nos últimos anos para estudar os papéis fisiológicos e patológicos desta proteína, incluindo técnicas transgênicas, uso de vetores virais e injeções intracerebrais de fibrilas de alfa-sinucleína. Em seguida, fornecemos evidências de que essas ferramentas são cruciais para modelar a patogênese da doença de Parkinson, causando mau enrolamento e agregação de proteínas, disfunção sináptica, comprometimento da plasticidade cerebral e disseminação célula-a-célula de espécies de alfa-sinucleína. Em particular, focamos na possibilidade de dissecar os efeitos pré e pós-sinápticos da alfa-sinucleína em condições fisiológicas e patológicas. Finalmente, mostramos como a vulnerabilidade de tipos específicos de células neuronais pode facilitar disfunções sistêmicas levando a múltiplas alterações na rede. Estas alterações funcionais estão subjacentes a diversas manifestações motoras e não motoras da doença de Parkinson que ocorrem antes da neurodegeneração evidente. No entanto, entendemos agora que o direcionamento terapêutico da alfa-sinucleína em pacientes com doença de Parkinson requer cautela, uma vez que esta proteína exerce importantes funções sinápticas fisiológicas. Além disso, as interações da alfa-sinucleína com outras moléculas podem induzir efeitos prejudiciais sinérgicos. Assim, visar apenas a alfa-sinucleína pode não ser suficiente. As terapias combinadas devem ser consideradas no futuro. Introdução Mutações no gene que codifica a alfa-sinucleína (α-syn) causam a doença de Parkinson (DP).[1] Esta descoberta de um defeito genético que leva à DP abriu novos caminhos para a investigação da base molecular da doença,[2] e agora está claro que esta proteína também desempenha um papel crítico nas formas esporádicas da DP. Algum progresso foi feito nos últimos anos na identificação de terapias modificadoras da doença para DP que têm como alvo α-syn.[3] No entanto, estes tratamentos ainda não atingiram totalmente o objectivo exigido, incluindo um efeito modificador da doença.[4–6] Existem várias explicações para esta falha. Primeiro, a patogênese da DP é complexa e ainda não totalmente esclarecida. Assim, o alvo ideal e a janela de tempo para o tratamento são desconhecidos. Em segundo lugar, a heterogeneidade da doença, com diversas susceptibilidades genéticas e factores de risco e diferentes cursos clínicos, acrescenta ainda mais complexidade. Outro obstáculo para uma terapia eficaz de modificação da doença relacionada com α-syn pode ser a falta de especificidade destas abordagens na distinção entre os efeitos prejudiciais da proteína e as suas funções fisiológicas. A necessidade de dissecar esses aspectos está surgindo, juntamente com o conceito de proteinopenia versus proteinopatia, em relação ao papel da α-syn na DP.[7] Nesta revisão, explicamos como essas funções estão interligadas no nível sináptico. Embora a função fisiológica da α-syn ainda não tenha sido totalmente elucidada, esta proteína é enriquecida em compartimentos pré-sinápticos, onde pode se associar a vesículas e membranas.[8] A sinapse também é o cenário no qual a α-syn patológica exerce seus primeiros efeitos prejudiciais, evitando o agrupamento de vesículas e alterando as respostas pós-sinápticas aos transmissores, que por sua vez causam comprometimento da plasticidade sináptica.[9] Esta cascata de eventos anormais precoces pode ser responsável por uma disfunção da rede antes da ocorrência de neurodegeneração evidente. Avaliaremos novos avanços na compreensão das alterações sinápticas moduladas por α-syn que ocorrem antes da morte neuronal e como elas influenciam a plasticidade sináptica nos gânglios da base e outras redes cerebrais. Além disso, discutiremos como e por que essas novas descobertas apoiam a ideia de que quaisquer novas abordagens terapêuticas devem ter como alvo a sinaptopatia e indicar que estudos futuros em múltiplos tipos e circuitos de neurônios são obrigatórios. (segue...) Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Medscape.

A interrupção do relógio circadiano promove a degeneração de neurônios dopaminérgicos em Drosophila machos

22 September 2023 – Resumo

As perturbações do sono e do ritmo circadiano são comorbidades frequentes da doença de Parkinson (DP), um distúrbio caracterizado pela perda progressiva de neurônios dopaminérgicos (DA) na substância negra. Contudo, o papel causal dos relógios circadianos no processo degenerativo permanece incerto. Demonstramos aqui que os relógios circadianos regulam a ritmicidade e a magnitude da vulnerabilidade dos neurônios DA ao estresse oxidativo em Drosophila machos. Os neurônios marcapasso circadianos são pré-sinápticos a um subconjunto de neurônios DA e modulam ritmicamente sua suscetibilidade à degeneração. A mutação nula do gene do período arrítmico (por) exacerba a perda de neurônios DA dependente da idade e, em combinação com um breve estresse oxidativo, causa a morte prematura do animal. Estas descobertas sugerem que a perturbação do relógio circadiano promove a neurodegeneração dopaminérgica. (segue...) Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Nature.

Doença de Parkinson: solidão aumenta as chances de desenvolver a condição

Estudo publicado na JAMA Neurology observou quase 500 mil pessoas durante 15 anos e mostra que quem diz se sentir solitário tem maior probabilidade de sofrer da doença

A solidão foi associada ao desenvolvimento da doença de Parkinson — Foto: Freepik

02/10/2023 - A solidão indesejada tem muitas consequências na vida das pessoas. Uma pesquisa recente publicada na revista JAMA Neurology mostra mais uma correlação com uma doença degenerativa que até hoje ainda não tem cura: o Parkinson. Numerosos estudos têm demonstrado que a falta de companhia é prejudicial à saúde, tanto que em alguns casos aumenta o risco de desenvolver doenças que aumentam o risco de mortalidade em cerca de 30%.

— A solidão é um sentimento angustiante, acreditamos que com o tempo pode gerar estresse fisiológico no cérebro, principalmente em pessoas que apresentam outras vulnerabilidades. Até agora foram analisadas as consequências que a solidão tem noutros aspectos da vida, como a obesidade ou as doenças cardiovasculares. Mas até agora nenhum trabalho investigou a ligação com o Parkinson — explica Antonio Terracciano, geriatra da Universidade do Estado da Flórida e coordenador do estudo.

Junto à sua equipe, o especialista acompanhou durante 15 anos um total de 491.603 participantes de um biobanco no Reino Unido, que no início do estudo tiveram que responder à mesma pergunta: “Você se sente sozinho com frequência?”

Todos os participantes tinham mais de 50 anos na época do início da pesquisa, uma vez que o Parkinson tem maior incidência entre adultos, enquanto para identificar melhor a relação temporal entre a solidão e o Parkinson, as análises foram repetidas a cada cinco anos. Os resultados finais mostram que as pessoas que responderam afirmativamente têm 37% mais chances de desenvolver a doença de Parkinson.

— Essa correlação permanece mesmo quando considerados outros fatores demográficos, como nível socioeconômico, hábitos de vida pouco saudáveis ​​ou predisposição genética para outras doenças — diz Terracciano, embora reconheça que algumas variáveis ​​podem atenuar o resultado.

Na verdade, existem dois fatores que reduzem esta probabilidade, e que os investigadores identificam como possíveis pistas para compreender as causas da correlação. O estudo mostra que a solidão tem maior probabilidade de estar associada a um maior risco de Parkinson através de vias metabólicas, inflamatórias e neuroendócrinas, uma vez que a correlação diminui 13% depois de levar em conta condições crónicas como a diabetes.

Porém, a variável que mais atenua a correlação entre a solidão e a doença de Parkinson é a saúde mental (24%). As evidências sugerem que existem associações bidirecionais entre solidão e depressão, que tendem a ocorrer simultaneamente.

— Esses resultados sugerem que o mesmo acontece com o Parkinson, embora ainda não possamos dizer com certeza qual das duas coisas acontece primeiro — afirma o geriatra.

Segundo María José Martín, neurologista do Centro de Pesquisa Biomédica em Rede para Doenças Neurodegenerativas (CIBERNED), um aspecto interessante deste estudo é a variável gênero, que os pesquisadores indicam não existir quando se fala em Parkinson.

No entanto, embora a maioria das pessoas que relataram sentir-se sozinhas fossem mulheres, tivessem menos recursos económicos e fossem mais propensas a sofrer de ansiedade ou depressão, os resultados do estudo não mostram que as mulheres são mais propensas a desenvolver Parkinson em homens.

Origens incertas

Os resultados da equipe da Florida complementam outras evidências que indicam que a solidão é um determinante psicossocial da saúde associado a um risco aumentado de morbilidade e mortalidade. Um estudo recente do Instituto de Neurociências de Nanchang, na China, alertou que a solidão está associada a um aumento de 23% no risco de demência, enquanto outra investigação da Universidade da Flórida, que utilizou a mesma medida de solidão que este estudo, descobriu que sentir-se solitário foi associado a um risco aumentado de doença de Alzheimer e demências vasculares e frontotemporais.

— As descobertas atuais e anteriores sugerem que a solidão pode estar associada a um risco aumentado de doenças neurodegenerativas e que os efeitos prejudiciais da solidão não estão limitados a uma única causa ou via neuropatológica — explica Terracciano.

Apesar dos resultados, o estudo não oferece quaisquer conclusões sobre as causas subjacentes a esta correlação, limitando-se a expor diferentes interpretações dos dados. Além da possibilidade endócrina, os pesquisadores investigam a possibilidade de que pessoas que vivenciam a solidão tenham tendência a se envolver em comportamentos prejudiciais à saúde, como o sedentarismo.

— É verdade que depois da Covid-19 a solidão tem sido muito estudada. Certamente afeta os aspectos de imunidade e inflamação. Mas acho que ainda não conseguimos tirar uma conclusão precisa sobre se a solidão é causa ou consequência da doença de Parkinson. Pode ser que primeiro tenha havido a patologia e que esse sentimento de solidão tenha sido um sintoma anterior — reconhece Martín.

Mesmo assim, a doutora Ana Martínez, do Centro de Pesquisas Biológicas (CIB-CSIC), que não participou deste estudo, comemora a análise que tem sido feita por ser a primeira a investigar essa correlação que já havia sido encontrada em outras doenças neurodegenerativas.

— Basicamente, o que este estudo quer dizer é que o estágio emocional de uma pessoa influencia a prevenção ou o retardamento da doença de Parkinson. Embora não ofereça explicações sólidas sobre as razões, deve-se admitir que é um conselho bastante bom para a população em geral. Não fará mal nenhum e provavelmente acabará como o Alzheimer, onde está demonstrado que um caráter positivo ajudou na prevenção — afirma a especialista. Fonte: O Globo.

Lipossomas direcionados ao cérebro carregados com anticorpos monoclonais reduzem a agregação de alfa-sinucleína e melhoram os sintomas comportamentais da doença de Parkinson

27 September 2023 - Resumo

Os anticorpos monoclonais (mAbs) são promissores para o tratamento da doença de Parkinson (DP), mas seu uso terapêutico é prejudicado pela fraca entrega ao cérebro. Neste estudo, demonstramos que os lipossomos direcionados ao cérebro (BTL) aumentam a entrega de mAbs através da barreira do céu sanguíneo (BBB) e em neurônios, melhorando assim o tratamento intracelular e extracelular do cérebro da DP. O BTL foi decorado com transferrina para melhorar o direcionamento cerebral através de receptores transferrin superexpressos no BBB durante a DP. O BTL foi carregado com syn 04, um mAb que inibe a agregação alfa-sinucleína (AS), uma marca patológica da DP. Mostramos que os modelos BBB humanos de 100 nm BTL cruzam intactos e foram adotados por neurônios primários. Dentro dos neurônios, o sino4 é liberado das nanopartículas e se liga ao seu alvo, reduzindo assim como agregação e aumentando a viabilidade neuronal. In-vivo, a administração intravenosa de BTL levou a um aumento de 7 vezes de mAbs nas células cerebrais, reduzindo como agregação e neuroinflamação. Além disso, os tratamentos BTL melhoraram a função motora comportamental e a capacidade de aprendizado em camundongos, com um perfil de segurança favorável. Nanotecnologias direcionadas são plataformas promissoras para fornecer medicamentos para tratar a neurodegeneração cerebral. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Wiley.

Pacientes internados com doença de Parkinson em risco devido à falta de controle do horário da medicação

2023, 26 September - Um em cada quatro hospitais do NHS não permite que os pacientes internados com doença de Parkinson controlem a sua medicação e quase metade não fornece formação aos seus funcionários sobre medicação de tempo crítico, mostra um novo relatório da instituição de caridade Parkinson's UK.

Every Minute Counts é um resumo da auditoria de 2022 sobre cuidados para pessoas com doença de Parkinson. Constatou-se que 58% das pessoas com doença de Parkinson internadas no hospital não recebiam sempre os seus medicamentos atentamente, um número que pouco mudou desde 2015. Não havia nenhuma política que permitisse aos doentes internados com doença de Parkinson administrar os seus próprios medicamentos em 25% dos trusts, 48% não tinham pessoal treinado em medicação de tempo crítico e 42% dos trusts com prescrição eletrônica não o utilizavam para verificar o horário da medicação.

O relatório faz seis recomendações sobre a melhoria da formação, o desenvolvimento de uma política de medicação e a optimização do potencial da prescrição electrónica. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Wiley.

Previsão de síndromes intestinais e doença de Parkinson

27 September 2023 - Gut syndromes and Parkinson disease prediction.

Onda de estudos promissores abre avenida para tratamento do Parkinson

Anunciam-se avanços com transplante de células-tronco, edição genética, imunoterapia e métodos menos invasivos para estimulação cerebral, como o ultrassom 

26 de setembro de 2023 - A doença de Parkinson, descrita e batizada em 1817 a partir do nome do neurologista que a definiu, James Parkinson (1755-1824), ganhou recentemente muita visibilidade. A atenção ao distúrbio — antes conhecido como “paralisia agitante” — brotou da condição do ator Mi­chael J. Fox, o astro da adorável franquia De Volta Para o Futuro, que vive com o problema desde os 29 anos — ele tem agora 62 anos. Fox, sem medo de se exibir publicamente com os tremores, força muscular reduzida e tronco ligeiramente curvado, ajuda a reduzir tabus. Mostrou-se por inteiro na série Still: Ainda Sou Michael J. Fox, na Apple TV+, e avisou: “Não se morre de Parkinson — a gente morre com o Parkinson”.

A postura corajosa do ator ilumina o atual momento das investigações em torno do Parkinson, a segunda doença neurodegenerativa mais comum do mundo, depois do Alzheimer, mas que nunca teve tratamentos eficazes aprovados, em eterno desafio. Hoje, porém, pode-se dizer que, dada as dificuldades de antes, o Parkinson está de volta para o futuro.

Neste ano, uma ampla gama de estudos promissores tem despontado nas principais publicações científicas do mundo. Anunciam-se avanços com tratamento apoiado no transplante de células-tronco, na edição genética, na imunoterapia e em métodos menos invasivos para estimulação cerebral, como o ultrassom. É um dos mais interessantes movimentos da medicina hoje — e ele merece ser visto de perto.

Em uma parte profunda do cérebro, sabe-se que a doença se espraia e ganha as células nervosas produtoras de dopamina, conhecida como hormônio da felicidade, e que também atua na coordenação dos movimentos. Com a morte desses neurônios, os tremores alternados com quadros de rigidez se instalam. Embora o mecanismo seja conhecido, o nó sempre foi alcançar o controle. Uma das apostas anunciadas em 2023 foi a realização do primeiro de oito transplantes de neurônios atrelados ao uso de células-tron­co por pesquisadores da Universidade de Lund, na Suécia. Os ensaios estão sendo conduzidos em pessoas com estágio moderado e diagnosticadas há, ao menos, dez anos. A proposta da técnica é de que as células transplantadas amadureçam e se tornem neurônios saudáveis e capazes de produzir o neurotransmissor.

Também na linha das células-tronco, a empresa BlueRock Therapeutics vai apresentar na próxima semana, durante o congresso da Sociedade Internacional de Parkinson e Distúrbios do Movimento (MDS, na sigla em inglês), o detalhamento de um ensaio de fase 1 com doze pacientes que já apontou tolerabilidade e segurança ao longo de um ano da terapia experimental. “Nosso objetivo é restaurar a funcionalidade e até reverter a doença, que é assustadora e devastadora”, afirma Seth Ettenberg, presidente da companhia americana.

As esperanças brotam

Um recente estudo publicado no periódico Neuron identificou o intestino como ponto de partida da condição. O achado é vital, por representar atalho para futuros tratamentos. “Temos muitos alvos, a grande promessa é encontrar a terapia modificadora da doença, capaz de tornar mais lenta e parar ou reverter o curso”, diz Rafael Bernhart Carra, neurologista do Hospital Sírio-Libanês, de São Paulo. Na linha dos métodos menos invasivos, um estudo com 94 pacientes com a doença, tratados com ultrassom focalizado no cérebro, mostrou redução dos sintomas em 70% dos casos e dois terços sustentaram os resultados por um ano. Em caminho semelhante, já se testou também a estimulação cerebral não invasiva — e ela melhorou a marcha dos pacientes. No Brasil, há abordagens sobre o diagnóstico na tentativa de usar o recurso do plasma de sangue, proposta da Unicamp e da Federal de São Carlos (UFSCar). São caminhos para tentar devolver aos pacientes o precioso controle do próprio corpo. E lá na frente, quando for realmente possível controlar o Parkinson, lembraremos com delicadeza da avenida aberta por Michael J. Fox. Fonte: CCB.

Cápsulas inteligentes: o futuro do diagnóstico e monitoramento da saúde intestinal?

Sep 26 2023 - Numa revisão recente publicada na revista Gut, os investigadores discutiram a utilização de cápsulas inteligentes e robóticas para amostragem e detecção do intestino. Eles descreveram os benefícios e limitações destes dispositivos miniaturizados, ao mesmo tempo que identificaram as suas aplicações potenciais na medicina personalizada, na dieta e no diagnóstico precoce de várias doenças intestinais crónicas, incluindo o cancro.

Estudo: Cápsulas inteligentes para detecção e amostragem do intestino: status, desafios e perspectivas. Crédito da imagem: SewCreamStudio/Shutterstock.com

Background

O trato gastrointestinal (GI) humano tem até nove metros de comprimento, com quatro segmentos estrutural e funcionalmente distintos, nomeadamente o esôfago, o estômago, o intestino delgado e o intestino grosso. O trato é colonizado por diversas bactérias, fungos e archaea, uma coleção de cerca de 1.013 microrganismos. A microbiota intestinal fermenta as fibras, fornece nutrientes essenciais e é agora conhecida por ser um marcador de saúde.

É relatado que a disbiose desses organismos está associada à inflamação, envelhecimento, bem como a doenças como diabetes, obesidade, doenças metabólicas, disfunção arterial e câncer. A coleta de amostras fecais é o método não invasivo mais comum empregado para estudar a microbiota intestinal.

No entanto, a amostra coletada de fezes pode não descrever com precisão a microflora do local da doença, faltando assim informações espaço-temporais importantes. As biópsias podem não ser métodos confiáveis para amostragem de microrganismos e são limitadas pelos riscos do procedimento.

Desde o advento dos endoscópios de cápsulas minúsculas e ingeríveis no início dos anos 2000, a nossa compreensão do intestino, da microflora associada e das suas ligações com a saúde geral melhorou muito. Esta revisão centra-se nos últimos avanços em detecção e amostragem intestinal e no seu papel potencial no diagnóstico e tratamento de doenças e na monitorização da saúde.

Cápsulas inteligentes para detecção intestinal

Embora o diagnóstico de doenças relacionadas ao intestino na era anterior dependesse amplamente do uso de raios X, endoscopia e cirurgia, o campo progrediu gradualmente para o uso de cápsulas engolidas com cerca de 3 cm x 1 cm de tamanho, que podiam transmitir informações no pH, temperatura e pressão do intestino. Esses dispositivos evoluíram muito desde então, superando os desafios relacionados ao seu movimento dentro do intestino, bem como aos seus efeitos adversos.

Os endoscópios de cápsulas inteligentes disponíveis comercialmente podem transmitir imagens do revestimento intestinal, encontrando aplicações clínicas em detecção, administração de medicamentos e monitoramento de doenças intestinais. Cápsulas inteligentes, incluindo a cápsula Bravo reflex, a cápsula alphaOne e a cápsula Heidelberg pH, têm sido usadas para medir o pH de várias seções do trato gastrointestinal. Cápsulas inteligentes como eCelsius e myTemp podem ser usadas para medir continuamente a temperatura central do intestino, especialmente em atletas durante o exercício, o que não é possível convencionalmente.

A medição das forças peristálticas (que também governam o movimento in vivo das cápsulas) é facilmente possível utilizando estes dispositivos. As cápsulas SmartPill e Bravo têm sido usadas para medir a pressão e o tempo de trânsito dos alimentos dentro do intestino para detectar condições como prisão de ventre, acalasia e dismotilidade. A cápsula de gás Atmo foi testada em humanos por sua capacidade de medir gases e identificar a origem da geração de gases dentro do intestino.

Cápsulas robóticas para amostragem intestinal

Apesar desses benefícios, as imagens inteligentes baseadas em cápsulas não capturam a riqueza de informações disponíveis no intestino humano. As cápsulas robóticas abordam essa lacuna, permitindo a coleta de amostras na forma de tecidos e/ou fluidos e permitindo seu exame detalhado pós-recuperação.

Cápsulas robóticas, equipadas com lâminas e lâminas de barbear em designs cilíndricos, baseados em farpas, baseados em tesouras e baseados em ímãs, têm sido usadas para coletar pequenas amostras de tecido por meio de biópsia da parede intestinal, proporcionando uma vantagem sobre os dispositivos tradicionais amarrados.

Além disso, cápsulas robóticas podem ser projetadas para extrair amostras de conteúdo do intestino na forma de fluidos, muco, microflora e esfoliantes. Vários desses designs foram patenteados desde 1957.

Protótipos laboratoriais e comerciais

Três tipos de protótipos de laboratório são descritos na literatura: passivos, ativos e dinâmicos. As cápsulas passivas podem ser osmóticas ou à base de gelatina; seu revestimento se dissolve ao entrar em contato com o fluido alvo no lúmen intestinal. No entanto, eles são limitados por um tempo de amostragem mais longo e pela falta de controle no intestino.

As cápsulas de amostragem ativas utilizam sistemas microeletromecânicos (MEMS) que acionam o processo de amostragem no local alvo. Eles podem ser baseados em motor, sucção a vácuo ou atuação magnética em seu mecanismo de ação. Enquanto as cápsulas ativas e passivas coletam amostras do conteúdo do lúmen intestinal, as cápsulas dinâmicas também podem coletar amostras da parede intestinal.

Embora as cápsulas dinâmicas possam raspar e extrair amostras microbianas da camada mucosa, um local anteriormente inexplorado, ainda não foram realizados ensaios in vivo para avaliar a sua eficácia.

Perspectivas futuras

Cápsulas inteligentes e robóticas permitiram medições minimamente invasivas, rápidas e precisas de vários parâmetros intestinais. No entanto, cápsulas multitarefa que podem detectar e coletar amostras de vários locais e medir vários parâmetros intestinais em uma única execução ainda precisam ser desenvolvidas e testadas. Além disso, a localização automática do local alvo e o funcionamento de forma independente são características desejáveis que poderiam ser introduzidas nestas cápsulas. O desenvolvimento de opções de baixo custo e a facilitação do seu funcionamento através de computadores e da Internet poderiam reduzir os encargos com os cuidados de saúde associados à utilização destes dispositivos em instalações médicas e em ambientes domésticos.

Em conclusão, o desenvolvimento de cápsulas ingeríveis avançadas no futuro para detecção e amostragem do intestino poderia ajudar no diagnóstico precoce de doenças, permitindo ao mesmo tempo uma monitorização fácil da saúde dos pacientes, melhorando assim os resultados clínicos. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: News-medical.