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Um implante cerebral personalizado controlou o TOC e a epilepsia de uma mulher

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Uma americana de 34 anos, Amber Pearson, tem uma forma grave de transtorno obsessivo-compulsivo desde que estava no ensino médio. Ela lavava tanto as mãos1 que elas ficavam em carne viva e sangravam. Sua rotina de dormir demorava facilmente 45 minutos porque envolvia verificar se todas as portas e janelas estavam fechadas e o fogão desligado. Ela tinha tanto medo da contaminação dos alimentos que não conseguia comer perto de outras pessoas. Mesmo nas festas de família, ela comia no sofá, longe de todos. Terapia e medicação não ajudaram.

“Cada decisão que tomei foi baseada no meu TOC. Isso sempre esteve na minha mente”, diz Pearson.

Aos vinte anos, ela desenvolveu epilepsia2. Depois de sofrer uma convulsão3 grave que a fez perder a consciência, seus médicos consideraram tratá-la com estimulação cerebral profunda, ou ECP. O procedimento envolve a implantação cirúrgica de um dispositivo que fornece pulsos elétricos a uma região específica do cérebro4. Os cientistas acham que a ECP funciona reiniciando circuitos cerebrais anormais, semelhante ao que um marca-passo5 faz no coração6.

A ECP tem sido usada nas últimas três décadas para controlar tremores em pessoas com doença de Parkinson, e os pesquisadores estão atualmente explorando-a para restaurar o movimento da parte superior do corpo em sobreviventes de acidente vascular cerebral7 e como tratamento para alguns distúrbios psiquiátricos. A Food and Drug Administration dos EUA permite seu uso para o TOC como último recurso. Pearson se perguntou se o implante8 poderia ajudar a tratar ambas as condições, então, em 2019, ela foi submetida a uma cirurgia cerebral experimental na Oregon Health & Science University.

Num estudo publicado na revista Neuron, a equipe médica de Pearson relatou que um único eletrodo de 32 milímetros de comprimento, sintonizado para detectar os seus sinais9 neurais únicos, foi capaz de controlar ambas as condições. Ao contrário da ECP tradicional, que fornece estimulação constante, o dispositivo de Pearson é “responsivo”; ele só fornece choques elétricos quando detecta padrões irregulares em seu cérebro4 associados ao início de uma convulsão3 ou pensamentos compulsivos.

A ECP responsiva já é usada para epilepsia2, mas a equipe médica de Pearson diz que é a primeira vez que é usada para TOC, bem como para tratar simultaneamente duas condições.

“Isso é bastante notável”, diz Rachel Davis, professora associada de psiquiatria e neurocirurgia da Faculdade de Medicina da Universidade do Colorado, que pesquisa ECP, mas não esteve envolvida no novo estudo.

Leia sobre "Transtorno obsessivo compulsivo ou TOC" e "Neuromodulação - para que serve".

As convulsões de Pearson estavam ocorrendo em uma parte do cérebro4 chamada ínsula, então seu neurocirurgião, Ahmed Raslan, pensou que poderia atingir uma pequena região ali para sua epilepsia2, além do corpo estriado ventral, que fica logo acima e atrás dos olhos10. Este contém o núcleo accumbens – uma área associada à motivação e à ação, incluindo impulsos compulsivos. “Era uma área que poderia ser atingida com o mesmo eletrodo”, diz Raslan.

A equipe usou um dispositivo fabricado por uma empresa chamada NeuroPace. Outros eletrodos usados para estimulação cerebral profunda emitem apenas pulsos elétricos. Este também coleta sinais9 cerebrais e fornece eletricidade somente quando é programado para detectar um determinado gatilho.

Primeiro, a equipe do Oregon usou o dispositivo para controlar a epilepsia2 de Pearson. Em seguida, Raslan procurou Casey Halpern, professor associado de neurocirurgia na Penn Medicine que está estudando o núcleo accumbens como alvo de ECP para condições psiquiátricas. Para programar a estimulação para o TOC de Pearson, Halpern e sua equipe primeiro precisavam descobrir qual gatilho neural procuravam.

Para fazer isso, eles precisavam saber quais assinaturas neurais na atividade cerebral de Pearson correspondiam à sua experiência de pensamentos obsessivos. Enquanto ela levava sua vida normal em casa, Pearson passava um ímã sobre sua cabeça11 quando sentia pensamentos obsessivos, e seu dispositivo implantado marcava a hora de cada evento.

Halpern e seus colegas também trabalharam com Pearson no laboratório, expondo-a intencionalmente a itens que desencadearam seu TOC. Por exemplo, como um dos gatilhos de Pearson foi a contaminação de frutos do mar, a equipe deu-lhe frutos do mar para manusear enquanto monitorava sua atividade cerebral enquanto ela ficava angustiada.

Ao analisar essas gravações cerebrais, Halpern foi capaz de identificar uma assinatura neural única no estriado ventral que correspondia aos momentos em que Pearson sentiu que precisava agir de acordo com suas compulsões. “Descobrimos que as oscilações de baixa frequência aumentariam a potência durante esses momentos”, diz Halpern. Este sinal12 de baixa frequência era o mesmo, quer Pearson estivesse passando por uma situação angustiante no laboratório ou em casa.

Os pesquisadores programaram seu dispositivo para fornecer estimulação apenas quando detectar esse tipo de atividade cerebral – e apenas brevemente. Depois de alguns segundos a um minuto, ele desliga. O objetivo, diz Halpern, é restaurar a função normal de circuitos neurais anormais.

Nos seis a oito meses seguintes, os sintomas13 do TOC de Pearson diminuíram significativamente e a atividade cerebral desencadeou a estimulação com menos frequência. Ela disse aos médicos que antes às vezes passava oito horas por dia realizando compulsões. Agora, ela estima que sejam cerca de 30 minutos. Os efeitos persistiram ao longo dos dois anos desde que a estimulação foi ativada. “Não foi instantâneo. Demorou alguns meses para notar mudanças”, diz ela. “Aos poucos comecei a perceber coisas desaparecendo da minha rotina. Então, mais coisas desapareceriam.”

Pearson não lava as mãos1 com tanta frequência e agora os nós dos dedos não sangram. Sua rotina de dormir leva apenas 15 minutos. A melhor parte, diz ela, é que seu relacionamento com amigos e familiares está muito melhor. Ela pode desfrutar de uma refeição com eles sem se sentir angustiada.

“O que isto destaca é que o TOC é um distúrbio do cérebro4, assim como a epilepsia2 e o Parkinson”, diz Halpern. “Isso não é um distúrbio de vontade. Há um sinal12 patológico que estamos vendo no cérebro4.”

Davis diz que inicialmente estava cética em relação à ideia de que o TOC pudesse ser tratado com explosões ocasionais de estimulação. “Muitas vezes as pessoas com TOC apresentam um nível básico de pavor ou ansiedade”, diz ela. Por esse motivo, ela presumiu que os pacientes precisariam de estimulação constante para manter os circuitos cerebrais regulados. Seu centro implantou em nove pacientes com TOC dispositivos tradicionais de ECP que fornecem estimulação constante. Embora o relatório da Neuron seja apenas um estudo de caso, ela acha impressionante que os sintomas13 de Pearson tenham melhorado tanto com tão pouca estimulação.

Se a abordagem der certo em outros pacientes, Davis vê dois benefícios potenciais da estimulação personalizada. Uma delas é que, como a corrente elétrica é intermitente14, aumentaria a vida útil do dispositivo e os pacientes precisariam de menos cirurgias para substituir as baterias. Outra é que a ECP pode perder a sua eficácia se estiver sempre ligada; estimulação menos frequente pode impedir a resistência a ela. (Os pacientes têm algum grau de controle com os sistemas de ECP tradicionais, pois podem desligá-los, por exemplo, quando vão para a cama.)

Dean McKay, professor de psicologia na Universidade Fordham, questiona-se se o gatilho neural isolado no caso de Pearson seria o mesmo para outras pessoas com TOC. “A questão é se isso se generalizaria ou não para onde você poderia aplicar isso a outros pacientes”, diz McKay. “Realmente não sabemos se outras pessoas teriam assinaturas neurais semelhantes.”

Existem também subtipos de TOC, diz McKay – incluindo obsessões de contaminação com compulsões de limpeza, obsessões de danos com compulsões de verificação e obsessões de simetria com compulsões de ordem – e é possível que eles possam ter assinaturas neurais únicas.

ECP não é uma opção de tratamento comum para TOC. A maioria dos pacientes consegue lidar com terapia ou medicação. Mas para algumas pessoas cujas vidas são profundamente perturbadas pela doença, Halpern diz que a ECP traz benefícios reais.

Para Pearson, o dispositivo salvou sua vida. “O TOC governou minha vida”, diz ela. Alguns dias ela não queria sair de casa porque isso significaria lidar com todas as suas compulsões. “Agora, não preciso pensar nessas coisas.”

Veja também sobre "Epilepsias", "Compulsão - como funciona" e "Principais transtornos mentais".

A estimulação cerebral profunda responsiva guiada pela eletrofisiologia do estriado ventral da obsessão melhora de forma duradoura a compulsão

Destaques

  • Relatou-se uma primeira aplicação em humanos de estimulação cerebral profunda responsiva para TOC.
  • O recurso baseado em área desencadeou estimulação de circuito fechado para melhorar os sintomas13 do TOC.
  • Identificou-se uma associação entre potência oscilatória de baixa frequência no núcleo accumbens e pálido ventral (NAc-VeP) e TOC.
  • Forneceu-se um conceito para uma estratégia de ECP personalizada e fisiologicamente orientada para TOC.

Resumo

O transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) resistente ao tratamento ocorre em aproximadamente um terço dos pacientes com TOC. As obsessões podem flutuar ao longo do tempo, mas muitas vezes ocorrem ou pioram na presença de estímulos desencadeadores internos (estado emocional e pensamentos) e externos (visuais e táteis).

Os pensamentos obsessivos e os impulsos compulsivos relacionados flutuam (são episódicos) e, portanto, podem responder bem a uma estratégia de estimulação cerebral com tempo delimitado, sensível e responsiva a essas flutuações de sintomas13.

As primeiras evidências sugerem que a atividade neural pode ser capturada das regiões ventrais do estriado implicadas no TOC para orientar essa abordagem de circuito fechado.

Neste estudo, relatou-se uma primeira aplicação em humanos de estimulação cerebral profunda responsiva (ECPr) do corpo estriado ventral para um indivíduo com TOC refratário ao tratamento que também tinha epilepsia2 comórbida.

Sintomas13 obsessivos autorrelatados e sofrimento provocado relacionado ao TOC se correlacionavam com a eletrofisiologia do estriado ventral. A ECPr detectou o recurso baseado em área no domínio do tempo a partir das flutuações de energia oscilatória de baixa frequência da eletroencefalografia15 invasiva, que desencadearam rajadas de estimulação para melhorar os sintomas13 do TOC em um circuito fechado.

A ECPr proporcionou uma melhoria rápida, robusta e duradoura nas obsessões e compulsões. Esses resultados fornecem prova de conceito16 para uma estratégia de ECP personalizada e fisiologicamente orientada para o TOC.

 

Fontes:
Neuron, publicação em 20 de outubro de 2023.
Wired, notícia publicada em 30 de outubro de 2023.

 

NEWS.MED.BR, 2023. Um implante cerebral personalizado controlou o TOC e a epilepsia de uma mulher. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1461625/um-implante-cerebral-personalizado-controlou-o-toc-e-a-epilepsia-de-uma-mulher.htm>. Acesso em: 20 abr. 2024.

Complementos

1 Mãos: Articulação entre os ossos do metacarpo e as falanges.
2 Epilepsia: Alteração temporária e reversível do funcionamento cerebral, que não tenha sido causada por febre, drogas ou distúrbios metabólicos. Durante alguns segundos ou minutos, uma parte do cérebro emite sinais incorretos, que podem ficar restritos a esse local ou espalhar-se. Quando restritos, a crise será chamada crise epiléptica parcial; quando envolverem os dois hemisférios cerebrais, será uma crise epiléptica generalizada. O paciente pode ter distorções de percepção, movimentos descontrolados de uma parte do corpo, medo repentino, desconforto no estômago, ver ou ouvir de maneira diferente e até perder a consciência - neste caso é chamada de crise complexa. Depois do episódio, enquanto se recupera, a pessoa pode sentir-se confusa e ter déficits de memória. Existem outros tipos de crises epilépticas.
3 Convulsão: Episódio agudo caracterizado pela presença de contrações musculares espasmódicas permanentes e/ou repetitivas (tônicas, clônicas ou tônico-clônicas). Em geral está associada à perda de consciência e relaxamento dos esfíncteres. Pode ser devida a medicamentos ou doenças.
4 Cérebro: Derivado do TELENCÉFALO, o cérebro é composto dos hemisférios direito e esquerdo. Cada hemisfério contém um córtex cerebral exterior e gânglios basais subcorticais. O cérebro inclui todas as partes dentro do crânio exceto MEDULA OBLONGA, PONTE e CEREBELO. As funções cerebrais incluem as atividades sensório-motora, emocional e intelectual.
5 Marca-passo: Dispositivo implantado no peito ou no abdômen com o por objetivo de regular os batimentos cardíacos.
6 Coração: Órgão muscular, oco, que mantém a circulação sangüínea.
7 Acidente vascular cerebral: Conhecido popularmente como derrame cerebral, o acidente vascular cerebral (AVC) ou encefálico é uma doença que consiste na interrupção súbita do suprimento de sangue com oxigênio e nutrientes para o cérebro, lesando células nervosas, o que pode resultar em graves conseqüências, como inabilidade para falar ou mover partes do corpo. Há dois tipos de derrame, o isquêmico e o hemorrágico.
8 Implante: 1. Em cirurgia e odontologia é o material retirado do próprio indivíduo, de outrem ou artificialmente elaborado que é inserido ou enxertado em uma estrutura orgânica, de modo a fazer parte integrante dela. 2. Na medicina, é qualquer material natural ou artificial inserido ou enxertado no organismo. 3. Em patologia, é uma célula ou fragmento de tecido, especialmente de tumores, que migra para outro local do organismo, com subsequente crescimento.
9 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
10 Olhos:
11 Cabeça:
12 Sinal: 1. É uma alteração percebida ou medida por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida. 2. Som ou gesto que indica algo, indício. 3. Dinheiro que se dá para garantir um contrato.
13 Sintomas: Alterações da percepção normal que uma pessoa tem de seu próprio corpo, do seu metabolismo, de suas sensações, podendo ou não ser um indício de doença. Os sintomas são as queixas relatadas pelo paciente mas que só ele consegue perceber. Sintomas são subjetivos, sujeitos à interpretação pessoal. A variabilidade descritiva dos sintomas varia em função da cultura do indivíduo, assim como da valorização que cada pessoa dá às suas próprias percepções.
14 Intermitente: Nos quais ou em que ocorrem interrupções; que cessa e recomeça por intervalos; intervalado, descontínuo. Em medicina, diz-se de episódios de febre alta que se alternam com intervalos de temperatura normal ou cujas pulsações têm intervalos desiguais entre si.
15 Eletroencefalografia: Registro da atividade elétrica cerebral mediante a utilização de eletrodos cutâneos que recebem e amplificam os potenciais gerados em cada região encefálica.
16 Prova de conceito: Prova de conceito (PoC ou Proof of Concept) é um termo utilizado para denominar um modelo prático que possa provar o conceito (teórico) estabelecido por uma pesquisa ou artigo técnico. Ela pode ser considerada uma implementação, em geral resumida ou incompleta, de um método ou de uma ideia, realizada com o propósito de verificar se o conceito ou a teoria em questão é susceptível de ser explorado de maneira útil.
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