p Níveis anormais de hormônios do estresse, como adrenalina e cortisol, estão ligados a uma variedade de distúrbios de saúde mental, incluindo depressão e transtorno de estresse pós-traumático (PTSD). Os pesquisadores do MIT desenvolveram agora uma maneira de controlar remotamente a liberação desses hormônios pela glândula adrenal, usando nanopartículas magnéticas. p Esta abordagem pode ajudar os cientistas a aprender mais sobre como a liberação de hormônios influencia a saúde mental, e poderia, eventualmente, oferecer uma nova maneira de tratar distúrbios relacionados aos hormônios, dizem os pesquisadores.

p "Estamos procurando como podemos estudar e, eventualmente, tratar distúrbios de estresse modulando a função de órgãos periféricos, em vez de fazer algo altamente invasivo no sistema nervoso central, "diz Polina Anikeeva, professor do MIT de ciência e engenharia de materiais e de ciências do cérebro e cognitivas.

p Para obter controle sobre a liberação de hormônios, Dekel Rosenfeld, um pós-doutorado do MIT-Technion no grupo de Anikeeva, desenvolveu nanopartículas magnéticas especializadas que podem ser injetadas na glândula adrenal. Quando exposto a um campo magnético fraco, as partículas aquecem ligeiramente, ativação de canais responsivos ao calor que desencadeiam a liberação de hormônios. Essa técnica pode ser usada para estimular um órgão nas profundezas do corpo com o mínimo de invasão.

p Anikeeva e Alik Widge, professor assistente de psiquiatria da Universidade de Minnesota e ex-pesquisador do Picower Institute for Learning and Memory do MIT, são os autores seniores do estudo. Rosenfeld é o autor principal do artigo, que aparece hoje em Avanços da Ciência .

p Controle de hormônios

p O laboratório de Anikeeva já desenvolveu vários novos nanomateriais magnéticos, incluindo partículas que podem liberar drogas em momentos precisos em locais específicos do corpo.

p No novo estudo, a equipe de pesquisa queria explorar a ideia de tratar distúrbios do cérebro manipulando órgãos que estão fora do sistema nervoso central, mas que o influenciam por meio da liberação de hormônios. Um exemplo bem conhecido é o eixo hipotálamo-pituitária-adrenal (HPA), que regula a resposta ao estresse em mamíferos. Hormônios secretados pela glândula adrenal, incluindo cortisol e adrenalina, desempenham papéis importantes na depressão, estresse, e ansiedade.

p "Alguns distúrbios que consideramos neurológicos podem ser tratáveis ​​a partir da periferia, se pudermos aprender a modular esses circuitos locais em vez de voltar aos circuitos globais do sistema nervoso central, "diz Anikeeva, que é membro do Laboratório de Pesquisa de Eletrônica do MIT e do Instituto McGovern para Pesquisa do Cérebro.

p Como alvo para estimular a liberação de hormônios, os pesquisadores decidiram por canais iônicos que controlam o fluxo de cálcio nas células adrenais. Esses canais iônicos podem ser ativados por uma variedade de estímulos, incluindo calor. Quando o cálcio flui através dos canais abertos para as células adrenais, as células começam a bombear hormônios. "Se quisermos modular a liberação desses hormônios, precisamos ser capazes de modular essencialmente o influxo de cálcio nas células adrenais, "Rosenfeld diz.

p Ao contrário de pesquisas anteriores no grupo de Anikeeva, neste estudo a estimulação magnetotérmica foi aplicada para modular a função das células sem introduzir artificialmente nenhum gene.

p Para estimular esses canais sensíveis ao calor, que ocorrem naturalmente nas células adrenais, os pesquisadores projetaram nanopartículas feitas de magnetita, um tipo de óxido de ferro que forma minúsculos cristais magnéticos com cerca de 1/5000 da espessura de um fio de cabelo humano. Em ratos, eles descobriram que essas partículas poderiam ser injetadas diretamente nas glândulas supra-renais e permanecer lá por pelo menos seis meses. Quando os ratos foram expostos a um campo magnético fraco - cerca de 50 militesla, 100 vezes mais fraco do que os campos usados ​​para imagens de ressonância magnética (MRI), as partículas aquecidas em cerca de 6 graus Celsius, o suficiente para fazer com que os canais de cálcio se abram sem danificar nenhum tecido circundante.

p O canal sensível ao calor que eles visaram, conhecido como TRPV1, é encontrado em muitos neurônios sensoriais em todo o corpo, incluindo receptores de dor. Os canais TRPV1 podem ser ativados por capsaicina, o composto orgânico que dá às pimentas seu calor, bem como pela temperatura. Eles são encontrados em todas as espécies de mamíferos, e pertencem a uma família de muitos outros canais que também são sensíveis ao calor.

p Essa estimulação desencadeou uma onda hormonal - dobrando a produção de cortisol e aumentando a noradrenalina em cerca de 25%. Isso levou a um aumento mensurável na freqüência cardíaca dos animais.

p Tratando o estresse e a dor

p Os pesquisadores agora planejam usar esta abordagem para estudar como a liberação de hormônios afeta o PTSD e outros distúrbios, e eles dizem que eventualmente ele poderia ser adaptado para o tratamento de tais distúrbios. Este método ofereceria uma alternativa muito menos invasiva aos tratamentos potenciais que envolvem o implante de um dispositivo médico para estimular eletricamente a liberação de hormônio, o que não é viável em órgãos como as glândulas supra-renais que são moles e altamente vascularizadas, dizem os pesquisadores.

p Outra área onde esta estratégia pode ser promissora é no tratamento da dor, porque os canais iônicos sensíveis ao calor são freqüentemente encontrados em receptores de dor.

p "Ser capaz de modular os receptores de dor com esta técnica nos permitirá potencialmente estudar a dor, controlar a dor, e ter algumas aplicações clínicas no futuro, que esperançosamente pode oferecer uma alternativa aos medicamentos ou implantes para dor crônica, “Diz Anikeeva. Com uma investigação mais aprofundada da existência do TRPV1 em outros órgãos, a técnica pode potencialmente ser estendida a outros órgãos periféricos, como o sistema digestivo e o pâncreas. p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.