A estimulação elétrica cerebral profunda (DBS) é um método bem estabelecido para o tratamento de movimentos desordenados na doença de Parkinson. No entanto, implantar eletrodos no cérebro de uma pessoa é uma forma invasiva e imprecisa de estimular as células nervosas. Relatório de pesquisadores em Nano Letters em uma nova aplicação para a técnica, chamada magnetogenética, que usa ímãs muito pequenos para acionar, sem fio, células nervosas específicas editadas por genes no cérebro. O tratamento aliviou eficazmente os sintomas motores em ratos sem danificar o tecido cerebral circundante.



No DBS tradicional, uma bateria envia sinais elétricos externamente através de fios, ativando células nervosas em uma região do cérebro chamada núcleo subtalâmico (STN). A ativação do STN pode aliviar os sintomas motores da doença de Parkinson, incluindo tremores, lentidão, rigidez e movimentos involuntários.

No entanto, como os potenciais efeitos colaterais, incluindo hemorragia cerebral e danos nos tecidos, podem ser graves, a DBS é geralmente reservada para pessoas com doença de Parkinson em estágio avançado ou quando os sintomas não são mais controláveis ​​com medicamentos.

Num passo em direcção a um tratamento menos invasivo, os investigadores Minsuk Kwak e Jinwoo Cheon trabalharam com os seus colegas para desenvolver um método sem fios para reduzir eficazmente a disfunção motora em pessoas com doença de Parkinson.

Para sua técnica sem fio, os pesquisadores marcaram ímãs em nanoescala com anticorpos para ajudar as moléculas a “grudar” na superfície das células nervosas STN. Em seguida, eles injetaram os ímãs pegajosos nos cérebros de camundongos com doença de Parkinson em estágio inicial e avançado.

Antes da injeção no STN, essas mesmas células nervosas foram modificadas com um gene que as fazia ativar quando os ímãs modificados na superfície da célula se torciam em reação a um campo magnético aplicado externamente de cerca de 25 militeslas, que é cerca de um. milésimo da força de uma ressonância magnética.

Nas demonstrações dos neurônios magnetizados e modificados em camundongos com doença de Parkinson, os camundongos expostos a um campo magnético apresentaram função motora melhorada a níveis comparáveis ​​aos de camundongos saudáveis. A equipe observou que os ratos que receberam múltiplas exposições ao campo magnético retiveram mais de um terço de suas melhorias motoras, enquanto os ratos que receberam uma exposição quase não mantiveram melhorias.

Além disso, as células nervosas dos ratos tratados não mostraram danos significativos dentro e ao redor do STN, o que sugere que esta poderia ser uma alternativa mais segura aos sistemas DBS implantados tradicionais, dizem os pesquisadores. A equipe acredita que sua abordagem magnetogenética sem fio tem potencial terapêutico e pode ser usada para tratar disfunções motoras em pessoas com doença de Parkinson em estágio inicial ou tardio, bem como outras doenças neurológicas, como epilepsia e doença de Alzheimer.

Mais informações: Wookjin Shin et al, Genética magnetomecânica em nanoescala de neurônios cerebrais profundos revertendo déficits motores em ratos parkinsonianos, Nano Letters (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c03899
Informações do diário: Nanoletras

Fornecido pela American Chemical Society