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Como cientistas tentam hackear seu sistema nervoso para combater doenças crônicas



Quando Maria Vrind, uma ex-ginasta de Volendam, na Holanda, descobriu que a única forma dela conseguir colocar as meias pela manhã era deitando de costas com as pernas para o ar, ela teve que aceitar que havia chegado ao seu limite. “Eu tinha ficado tão dura que não conseguia levantar”, ela disse. “Foi um grande choque porque eu sempre fui uma pessoa bastante ativa.”

Isso foi em 1993. Vrind estava com mais de 40 anos e trabalhava em dois empregos, como treinadora de atletismo e prestadora de cuidados para deficientes físicos, mas seu estado de saúde começou a tomar conta da sua vida. “Eu precisei largar meus empregos e procurar por outros conforme enfrentava cada vez mais problemas.”

Quando foi diagnosticada, sete anos depois, ela sofria dores fortes e não conseguia mais andar. As articulações dos seus joelhos, tornozelos, pulsos, cotovelos e ombros estavam inflamadas. Era artrite reumatoide, uma doença autoimune comum mas incurável, na qual o corpo ataca suas próprias células — neste caso, as do revestimento das articulações — causando inflamação crônica e deformidade óssea.

Salas de espera em clínicas de artrite reumatoide costumam estar cheias de pessoas em cadeiras de rodas. Isso não acontece mais tanto agora por causa de uma série de medicamentos, chamados biofarmacêuticos – proteínas geneticamente modificadas criadas para fins específicos – que podem ajudar bastante. Nem todo mundo se sente melhor, no entanto: mesmo em países com bons sistemas de saúde, ao menos 50% dos pacientes continuam a sofrer com os sintomas.

Assim como muitos outros pacientes, Vrind tomou uma série de medicamentos diferentes, incluindo analgésicos, um remédio para câncer chamado metotrexato para amortecer todo o seu sistema imunológico, e biofarmacêuticos para bloquear a produção de proteínas inflamatórias específicas. Os medicamentos faziam bem o seu trabalho – ao menos, até um dia de 2011, quando eles pararam de funcionar.

“Eu estava em férias com a minha família e minha artrite de repente ficou terrível e eu não conseguia mais andar – minha nora precisou me dar banho.” Vrind foi para um hospital, onde passou a receber terapia intravenosa e outro medicamento contra o câncer, um voltado para seus glóbulos brancos. “Ajudou”, ela admite, mas ela não confiava muito no medicamento a longo prazo.

Felizmente, ela não precisou disso. Enquanto aceitava uma vida com deficiência e quimioterapia mensal, um novo tratamento estava sendo desenvolvido, e seria capaz de mudar profundamente nosso entendimento de como o cérebro e o corpo interagem para controlar o sistema imunológico.

Isso permite uma nova abordagem no tratamento de artrite reumatoide e outras doenças autoimunes, usando o sistema nervoso para modificar a inflamação. Isso permitiria até pesquisas sobre como podemos usar nossa mente para evitar doenças.

E, como acontece com muitas grandes ideias, ela veio de uma fonte inesperada.

O caçador de nervos
Kevin Tracey, um neurocirurgião de Nova York, é um homem assombrado por eventos pessoais – um homem com uma missão. “Minha mãe morreu de um tumor de cérebro quando eu tinha cinco anos de idade. Foi muito repentino e inesperado”, ele diz. “E eu aprendi a partir dessa experiência que o cérebro – com os nervos – é responsável pela saúde.” Isso o levou à decisão de se tornar um neurocirurgião.

E então, durante seu treinamento em um hospital, ele estava cuidando de uma paciente com sérias queimaduras que repentinamente sofreu de uma inflamação severa. “Era uma bebê de 11 meses de idade chamada Janice, que morreu nos meus braços.”

Esses momentos traumáticos fizeram dele um neurocirurgião que pensa bastante em inflamações. Ele acredita que foi essa perspectiva que permitiu a ele interpretar os resultados de um experimento acidental de uma forma nova.

No fim dos anos 1990, Tracey estava fazendo experimentos com cérebro de ratos. “Nós injetamos um remédio anti-inflamatório no cérebro porque queríamos estudar os efeitos benéficos do bloqueio de inflamações durante um derrame”, lembra. “Ficamos surpresos quando descobrimos que, quando o medicamento estava presente no cérebro, ele também bloqueava a inflamação no baço e em outros órgãos. Ao mesmo tempo, a quantidade de remédio injetado era pequena demais para entrar na corrente sanguínea e viajar para o resto do corpo.”

Depois de meses quebrando a cabeça pensando nisso, ele finalmente chegou à ideia de que o cérebro poderia estar usando o sistema nervoso – especificamente o nervo vago (ou pneumogástrico) – para dizer ao baço para desligar a inflamação em todos os lugares.

Era uma ideia extraordinária: se Tracey estivesse certo, a inflamação nos tecidos do corpo seria diretamente regulada pelo cérebro. A comunicação entre as células especializadas do sistema imunológico nos nossos órgãos e corrente sanguínea e as conexões elétricas do sistema nervoso era considerada impossível. Agora, Tracey parecia ter descoberto que os dois sistemas eram intrinsecamente ligados.

O primeiro teste crítico dessa hipótese animadora foi ao cortar o nervo vago. Quando Tracey e sua equipe fizeram isso, os medicamentos anti-inflamatórios no cérebro não tinham mais efeito no resto do corpo. O segundo teste foi ao estimular o nervo sem nenhum medicamento no sistema. “O nervo vago, assim como todos os nervos, comunica informações através de sinais elétricos, e isso significava que poderíamos replicar o experimento ao colocar um estimulador nervoso no nervo vago no tronco encefálico para bloquear a inflamação no baço,” ele explica. “Foi isso o que fizemos, e esse foi o experimento revolucionário.”



O nervo vago começa no tronco encefálico, logo atrás da orelha. Ele viaja por cada um dos lados do pescoço, através do peito e até o abdômen. Este nervo “vago” é como um andarilho, e ele se espalha através do corpo, criando uma rede do cérebro até o estômago e o trato digestivo, os pulmões, coração, baço, intestinos, fígado e rins, sem contar uma grande quantidade de outros nervos ligados à fala, contato visual, expressões faciais e até mesmo a sua capacidade de sintonizar a voz das outras pessoas.

Trata-se de um sistema feito de milhares e milhares de fibras e 80% delas são sensoriais, o que significa que o nervo vago relata ao seu cérebro o que acontece nos seus órgãos.

Operando muito abaixo do nível da nossa consciência, o nervo vago é vital para manter nosso corpo saudável. Ele é parte fundamental do sistema nervoso parassimpático, que é responsável por acalmar os órgãos após uma dose de adrenalina em resposta ao perigo. Nem todos os nervos vagos são iguais, no entanto: algumas pessoas têm atividade vagal mais forte, o que significa que seu corpo relaxa com mais rapidez após o estresse.

A força da sua resposta vagal é conhecida como “tônus vagal” ou “função vagal”, e pode ser determinada usando um eletrocardiograma para medir os batimentos cardíacos. A cada vez que você inspira, seu coração bate mais rápido para aumentar a velocidade do fluxo do sangue oxigenado pelo seu corpo. Expire e seus batimentos cardíacos desaceleram.

Essa variabilidade é uma das muitas coisas reguladas pelo nervo vago, que é ativo quando você expira e suprimido quando você inspira, então quanto maior a diferença na sua frequência cardíaca entre quando você inspira e expira, maior a sua função vagal.

Estudos mostram que um tônus vagal maior significa que seu corpo regula melhor os níveis de glicose no sangue, reduzindo a possibilidade de a pessoa ter diabetes, AVCs (acidente vascular cerebral) ou doenças cardiovasculares. Uma função vagal menor, por sua vez, é frequentemente associada à inflamação crônica.

Como parte do sistema imunológico, a inflamação tem um papel útil ao ajudar o corpo a se recuperar de uma lesão, por exemplo, mas também pode prejudicar órgãos e vasos sanguíneos se persistir quando não for necessário. Um dos ótimos trabalhos do nervo vago é “resetar” o sistema imunológico, e desligar a produção de proteínas que alimentam a inflamação.

Um tônus vagal menor significa que essa regulação é menos eficaz e a inflamação pode se tornar excessiva, como no caso da artrite reumatoide de Maria Vrind ou na síndrome do choque tóxico, que Kevin Tracey acredita ter sido a causa da morte da pequena Janice.

Tendo encontrado evidências de um papel do nervo vago em uma série de doenças inflamatórias crônicas, incluindo a artrite reumatoide, Tracey e seus pares queriam ver se conseguiam encontrar uma rota possível para tratamentos.

O nervo vago funciona como um mensageiro em duas vias, transmitindo sinais eletroquímicos entre os órgãos e o cérebro. Em doenças inflamatórias crônicas, descobriu Tracey, as mensagens do cérebro dizendo ao baço para desligar a produção de uma proteína inflamatória em particular, chamada fator de necrose tumoral (TNF, na sigla em inglês), não estavam sendo enviadas. Talvez os sinais poderiam ser turbinados?

Ele passou a década seguinte mapeando meticulosamente todos os caminhos neurais envolvidos na regulação do TNF, desde o tronco cerebral até a mitocôndria dentro de todas as nossas células. Por fim, com um entendimento robusto sobre como o nervo vago controla a inflamação, Tracey estava pronto para testar se seria possível uma intervenção em doenças humanas.

Testes de estímulo
Em meados de 2011, Maria Vrind deu de cara com um anúncio em um jornal que procurava pessoas com artrite reumatoide severa dispostas a se voluntariarem para um teste clínico. Fazer parte dele envolvia receber um implante elétrico diretamente conectado ao nervo vago. “Eu liguei para eles imediatamente”, ela disse. “Não queria tomar medicamentos anticâncer pelo resto da minha vida; é ruim para seus órgãos e não muito efetivo a longo prazo.”

Tracey projetou um teste com seu colaborador Paul-Peter Tak, um professor de reumatologia na Universidade de Amsterdam. Tak há muito tempo buscava uma alternativa para os medicamentos fortes que suprimiam o sistema imunológico para tratar a atrite reumatoide. “A resposta imunológica do corpo só se torna um problema quando ela ataca seu próprio corpo em vez de células estranhas, ou quando é crônica”, ele explicou. “Então a pergunta é: como podemos melhorar o mecanismo de ativação do nosso corpo?”

Quando Tracey ligou para ele para sugerir que o estímulo do nervo vago poderia ser a resposta para desligar a produção de TNF, Tak rapidamente viu o potencial e ficou animado em ver como isso poderia funcionar. A estimulação do nervo vago já havia sido aprovada em humanos com epilepsia, então garantir a aprovação para o teste em artrite seria relativamente simples.

Um obstáculo mais sério em potencial era se as pessoas acostumadas a se medicar para controlar a doença estariam dispostas a passar por uma cirurgia, que implantaria um dispositivo dentro dos seus corpos. “Era uma grande dúvida se os pacientes aceitariam dispositivos neuroelétricos como um marca-passo,” disse Tak.

Ele não precisava se preocupar. Mais de mil pessoas expressaram interesse no procedimento, muito mais do que eles precisavam para os testes. Em novembro de 2011, Vrind foi a primeira de 20 pacientes a passar pela cirurgia.

“Eles colocaram o marca-passo no lado direito do meu peito, com fios que subiam e estavam presos ao nervo vago na minha garganta”, ela explicou. “Eu esperei duas semanas enquanto a área se recuperava, e então os médicos ligaram e ajustaram as configurações para mim.”

Foi dado a ela um ímã que deveria ser deslizado pela sua garganta seis vezes ao dia, ativando o implante e estimulando o nervo vago durante 30 segundos por vez. A esperança era que isso reduziria a resposta inflamatória no seu baço. Quando Vrind e outros participantes dos testes foram enviados para casa, Tracey, Tak e sua equipe passaram a esperar para ver se a teoria, os estudos em laboratório e os testes em animais resultariam em algo positivo para pacientes reais. “Tínhamos a esperança de que, para alguns, haveria um alívio nos sintomas – talvez as articulações doessem menos”, disse Tak.

Em um primeiro momento, Vrind parecia desesperada por uma cura milagrosa. Ela parou imediatamente de tomar seus remédios, mas seus sintomas voltaram com tanta força que ela ficou de cama com dores terríveis. Ela voltou a tomar as pílulas e elas foram gradualmente reduzidas com o passar do tempo.

E então o extraordinário aconteceu: Vrind passou por uma recuperação mais notável do que ela e os cientistas esperavam.

Resultados
“Em questão de semanas, eu estava em um estado ótimo,” ela diz. “Eu podia andar e pedalar de novo, comecei a patinar no gelo novamente, e voltei para a ginástica. Me sentia muito melhor.” Ela ainda tomava metotrexato, que ela precisará em pequenas doses pelo resto da vida, mas, aos 68 anos, a semi-aposentada Vrind agora joga e ensina voleibol durante algumas horas da semana, pedala por ao menos uma hora todos os dias, faz ginástica, e brinca com seu neto de oito anos de idade.

Outros pacientes que passaram pelos mesmos testes tiveram transformações semelhantes. Os resultados ainda estão sendo preparados para serem publicados, mas Tak diz que mais da metade dos pacientes apresentaram melhorias significativas e cerca de um terço deles está em remissão – na prática, estão curados da artrite reumatoide.

Dezesseis dos 20 pacientes não apenas se sentiram melhores, mas as medidas de inflamação em seus sangues também diminuíram. Alguns agora estão livres de medicamentos. Mesmo aqueles que não tiveram melhorias clínicas significativas com o implante insistem que ele ajuda; ninguém quer que seja removido.

“Nós mostramos tendências muito claras com estímulos de três minutos por dia,” disse Tak. “Quando descontinuamos os estímulos, você pode ver a doença voltar e níveis de TNF no sangue subirem. Nós recomeçamos os estímulos, e tudo se normalizou novamente.”

Tak suspeita que os pacientes precisarão continuar recebendo estímulos no nervo vago pelo resto da vida. Mas, diferentemente de medicamentos, que trabalham ao prevenir a produção de células imunes e proteínas como TNF, a estimulação ao nervo vago parece restaurar o equilíbrio natural do corpo. Ela reduz a produção em excesso de TNF que causa inflamação crônica mas não afeta o funcionamento imunológico, então o corpo consegue responder normalmente a uma infecção.

“Estou muito feliz por ter participado do teste,” disse Vrind. “Já faz mais de três anos desde o implante e os sintomas ainda não retornaram. Em um primeiro momento senti dor na minha cabeça e garganta quando usei ele, mas em questão de dias isso passou. Agora eu não sinto nada além de um aperto na garganta e minha voz treme enquanto ela está trabalhando.”

“Eu sofro com uma rigidez ocasional e um pouco de dor nos meus joelhos de vez em quando, mas isso passa em algumas horas. Não tenho nenhum efeito colateral do implante, como eu tinha com os medicamentos, e o efeito não parece passar, como acontecia com os remédios.”

Aumentando o tônus vagal



Ter um dispositivo elétrico cirurgicamente implantado no seu pescoço pelo resto da sua vida é um procedimento bastante sério. Mas a técnica até agora se provou bastante útil – e bastante atrativa para pacientes – e outros pesquisadores buscam meios de usar a estimulação do nervo vago para uma série de outras condições debilitantes crônicas, incluindo a doença inflamatória do intestino, asma, diabetes, síndrome da fadiga crônica e obesidade.

Mas e com pessoas que tem a função vagal baixa, cuja saúde mental e física poderia se beneficiar com uma turbinada? A função vagal baixa é associada a uma série de riscos para a saúde, enquanto pessoas com ela mais alta não só são mais saudáveis, como também psicologicamente e socialmente mais fortes – mais capazes de se concentrar e de lembrar de coisas, mas felizes, com menos tendência à depressão, mais compreensivas e propensas a ter amizades próximas.

Dois estudos bem parecidos mostram que, até certo ponto, a função vagal é determinada geneticamente – algumas pessoas nascem com mais sorte do que outras. Mas o tônus vagal baixo aparece com mais frequência em pessoas com certos estilos de vida – quem faz menos exercícios físicos, por exemplo. Isso levou psicólogos na Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill a se perguntarem se a relação entre o tônus vagal e o bem-estar pode ser modificada sem a necessidade de implantes.

Em 2010, Barbara Fredrickson e Bethany Kok recrutaram cerca de 70 membros da equipe da universidade para um experimento. Cada voluntário precisou registrar a força das emoções sentidas a cada dia. O tônus vagal foi registrado no começo do experimento e no fim dele, após nove semanas. Como parte do experimento, metade dos participantes aprenderam técnicas de meditação para promover sentimentos de bem-estar em relação a elas mesmas e às outras pessoas.

Os que meditaram mostraram um aumento significativo do tônus vagal, que foi associado a um aumento registrado de emoções positivas. “Essa foi a primeira evidência experimental de que o aumento de emoções positivas leva a um aumento de proximidade social, e então a função vagal muda,” disse Kok.

E no Instituto Max Planck na Alemanha, Kok conduz um teste muito mais amplo para ver se os resultados encontrados anteriormente são replicados. Se sim, o tônus vagal pode ser usado um dia como uma ferramenta de diagnóstico. De certa forma, ele já é. “Hospitais já registram a variabilidade de frequência cardíaca – o tônus vagal – em pacientes que sofreram ataques cardíacos,” ela diz, “porque sabe-se que ter uma variação baixa é um fator de risco.”

As consequências de melhorar o tônus vagal de maneira simples e barata, e assim aliviar alguns problemas graves de saúde pública como doenças cardiovasculares e diabetes, são enormes. Isso tem o potencial de mudar completamente a forma como vemos e entendemos as doenças.

Por exemplo, se ao visitar seu médico ele medir sua frequência cardíaca com a facilidade que hoje testamos nossa pressão sanguínea, você poderia ser orientado a realizar atividades para aumentá-la. Mas ainda assim, falta muito para chegarmos a esse ponto. “Não sabemos ainda como é um tônus vagal saudável”, diz Kok. “Estamos olhando para diversos dele, mas não temos medidas precisas como as que temos da pressão sanguínea.”

O que parece mais provável a curto prazo é o uso de dispositivos implantados para muitas doenças que hoje são tratadas com medicamentos. “Conforme a tecnologia se desenvolve e esses dispositivos ficam menores e mais precisos,” diz Kevin Tracey, “eu imagino um momento em que dispositivos para controlar circuitos neurais para medicina bioeletrônica serão injetados – eles serão colocados sob anestesia local ou sob sedação leve.”

Qualquer que seja a forma como a tecnologia se desenvolva, nosso entendimento de como o corpo lida com doenças já mudou um pouco. “Está bastante claro que não podemos ver sistemas de órgãos isolados, como fazíamos no passado,” disse Paul-Peter Tak. “Olhamos apenas para o sistema imunológico, e, portanto, temos medicamentos que têm como alvo o sistema imunológico.”

“Mas agora está bem claro que o ser humano é uma entidade única: corpo e mente são um só. Parece lógico, mas não era assim que víamos até então. Não tínhamos a ciência para concordar com o que parecia intuitivo. Agora temos novos dados e descobertas.”

E Maria Vrind, que apesar da artrite reumatoide agora pode pedalar sem dores por Volendan, ganhou vida nova. “Não é um milagre – eles me disseram que isso funciona através de impulsos elétricos – mas parece mágica. Não quero que isso seja removido. Eu consegui minha vida de volta!”

FONTE: http://gizmodo.uol.com.br/

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