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Luz e som podem retardar o Alzheimer, fazendo o cérebro remover toxinas

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Um tratamento experimental para a doença de Alzheimer1, envolvendo sons e luzes que piscam, mostrou-se promissor em camundongos e pessoas. Agora, um estudo publicado na revista Nature sugere uma nova explicação para a razão pela qual o tratamento pode ajudar a retardar o declínio cognitivo2.

As frequências envolvidas na abordagem parecem aumentar as redes de eliminação de resíduos do cérebro3, o que aumenta a eliminação de beta-amiloide e outras proteínas4 tóxicas que contribuem para problemas de memória e concentração.

“Uma vez que entendermos o mecanismo, provavelmente poderemos descobrir como otimizar ainda mais todo esse conceito e melhorar a eficácia”, diz Li-Huei Tsai, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

Leia sobre "Mal de Alzheimer5", "Doenças nervosas degenerativas6" e "Quando a perda de memória não é normal".

O tratamento envolve expor as pessoas a luzes piscando a uma frequência de 40 vezes por segundo, ou 40 hertz, e a um som grave, também de 40 Hz. Normalmente, a estimulação é dada durante uma hora por dia.

A chave para a nova abordagem é que grandes redes de células7 cerebrais disparam naturalmente em sincronia umas com as outras em diferentes frequências – conhecidas como ondas cerebrais. Ondas cerebrais de cerca de 40 Hz são frequentemente vistas quando as pessoas estão se concentrando e quando estão formando ou acessando memórias.

Como se sabia que a estimulação visual ou auditiva numa determinada frequência pode aumentar as ondas cerebrais nessa mesma frequência, em 2016, a equipe de Tsai decidiu investigar se a estimulação de 40 Hz poderia aumentar as capacidades cognitivas em pessoas com Alzheimer5.

O grupo deles e outros mostraram que isso reduziu o acúmulo de amiloide em camundongos com uma versão do Alzheimer5 e teve benefícios cognitivos8 em pequenos ensaios em pessoas com a doença, com um ensaio maior em andamento. Mas não estava claro como o tratamento poderia funcionar, com uma outra ideia sendo que ele estimula a função das células7 imunológicas do cérebro3.

Agora, parece que as luzes e o som especiais funcionam melhorando a função do sistema de drenagem9 do cérebro3, também conhecido como sistema glinfático.

No estudo mais recente, a equipe de Tsai realizou uma série de experimentos para estudar o mecanismo do tratamento em camundongos que foram geneticamente alterados para que normalmente desenvolvam um acúmulo de amiloide à medida que envelhecem e tenham memórias piores do que os camundongos típicos.

Como esperado, quando os animais foram expostos à luz e aos sons, apresentaram menos amiloide. A nova descoberta foi que, durante o tratamento, eles tiveram uma quantidade maior de líquido cefalorraquidiano10 entrando no cérebro3 e mais fluido residual saindo através dos vasos glinfáticos.

Isso parecia estar acontecendo porque os vasos sanguíneos11 próximos pulsavam mais, o que poderia ajudar a empurrar o fluido glinfático através de seus vasos, e por causa de mais água fluindo para o sistema glinfático.

A equipe também descobriu que a atividade de um tipo específico de célula12 cerebral, conhecida como interneurônio, parecia estar desencadeando o aumento do fluxo glinfático ao liberar uma molécula chamada peptídeo intestinal vasoativo. Quando a equipe bloqueou quimicamente a produção dessa molécula, o tratamento não mais aumentou a depuração da amiloide.

Maiken Nedergaard, da Universidade de Rochester, em Nova Iorque, que ajudou a descobrir o sistema glinfático, diz que a descoberta se enquadra no que já se sabe sobre ele. “O cérebro3, o sangue13 e o líquido cefalorraquidiano10 estão todos contidos no crânio14. Se o volume sanguíneo se expandir, o volume do líquido cefalorraquidiano10 terá que se mover, uma vez que o tecido15 cerebral não é compressível.”

Nedergaard afirma que uma melhor compreensão dos mecanismos de eliminação de toxinas16 no cérebro3 “poderia ser a chave que desbloqueia o seu potencial terapêutico”.

No estudo publicado por Tsai e colegas, eles descrevem como a estimulação gama multissensorial promove a depuração glinfática da amiloide.

Eles relatam que o movimento glinfático de fluido através do cérebro3 remove os resíduos metabólicos. A estimulação não invasiva de 40 Hz promove atividade neural de 40 Hz em múltiplas regiões do cérebro3 e atenua a patologia17 em modelos de camundongos com doença de Alzheimer1.

Neste estudo, mostrou-se que a estimulação gama multissensorial promove o influxo de líquido cefalorraquidiano10 e o efluxo de líquido intersticial18 no córtex do modelo de camundongo 5XFAD da doença de Alzheimer1.

O influxo de líquido cefalorraquidiano10 foi associado ao aumento da polarização da aquaporina-4 ao longo dos pés terminais astrocíticos e aos vasos linfáticos meníngeos dilatados. A inibição da depuração glinfática aboliu a remoção da amiloide por estimulação multissensorial de 40 Hz.

Utilizando manipulação quimiogenética e um sensor geneticamente codificado para sinalização de neuropeptídeos, descobriu-se que interneurônios19 que liberam peptídeo intestinal vasoativo facilitam a depuração glinfática regulando a pulsatilidade arterial.

Essas descobertas estabelecem novos mecanismos que recrutam o sistema glinfático para remover a amiloide cerebral.

Veja também sobre "Líquor20 - o que pode revelar sua análise" e "Envelhecimento cerebral normal ou patológico".

 

Fontes:
Nature, publicação em 28 de fevereiro de 2024.
New Scientist, notícia publicada em 28 de fevereiro de 2024.

 

NEWS.MED.BR, 2024. Luz e som podem retardar o Alzheimer, fazendo o cérebro remover toxinas. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1467702/luz-e-som-podem-retardar-o-alzheimer-fazendo-o-cerebro-remover-toxinas.htm>. Acesso em: 14 jul. 2024.

Complementos

1 Doença de Alzheimer: É uma doença progressiva, de causa e tratamentos ainda desconhecidos que acomete preferencialmente as pessoas idosas. É uma forma de demência. No início há pequenos esquecimentos, vistos pelos familiares como parte do processo normal de envelhecimento, que se vão agravando gradualmente. Os pacientes tornam-se confusos e por vezes agressivos, passando a apresentar alterações da personalidade, com distúrbios de conduta e acabam por não reconhecer os próprios familiares e até a si mesmos quando colocados frente a um espelho. Tornam-se cada vez mais dependentes de terceiros, iniciam-se as dificuldades de locomoção, a comunicação inviabiliza-se e passam a necessitar de cuidados e supervisão integral, até mesmo para as atividades elementares como alimentação, higiene, vestuário, etc..
2 Cognitivo: 1. Relativo ao conhecimento, à cognição. 2. Relativo ao processo mental de percepção, memória, juízo e/ou raciocínio. 3. Diz-se de estados e processos relativos à identificação de um saber dedutível e à resolução de tarefas e problemas determinados. 4. Diz-se dos princípios classificatórios derivados de constatações, percepções e/ou ações que norteiam a passagem das representações simbólicas à experiência, e também da organização hierárquica e da utilização no pensamento e linguagem daqueles mesmos princípios.
3 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.
4 Proteínas: Um dos três principais nutrientes dos alimentos. Alimentos que fornecem proteína incluem carne vermelha, frango, peixe, queijos, leite, derivados do leite, ovos.
5 Alzheimer: Doença degenerativa crônica que produz uma deterioração insidiosa e progressiva das funções intelectuais superiores. É uma das causas mais freqüentes de demência. Geralmente começa a partir dos 50 anos de idade e tem incidência similar entre homens e mulheres.
6 Degenerativas: Relativas a ou que provocam degeneração.
7 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
8 Cognitivos: 1. Relativo ao conhecimento, à cognição. 2. Relativo ao processo mental de percepção, memória, juízo e/ou raciocínio. 3. Diz-se de estados e processos relativos à identificação de um saber dedutível e à resolução de tarefas e problemas determinados. 4. Diz-se dos princípios classificatórios derivados de constatações, percepções e/ou ações que norteiam a passagem das representações simbólicas à experiência, e também da organização hierárquica e da utilização no pensamento e linguagem daqueles mesmos princípios.
9 Drenagem: Saída ou retirada de material líquido (sangue, pus, soro), de forma espontânea ou através de um tubo colocado no interior da cavidade afetada (dreno).
10 Líquido cefalorraquidiano: Líquido cefalorraquidiano (LCR), também conhecido como líquor ou fluido cérebro espinhal, é definido como um fluido corporal estéril, incolor, encontrado no espaço subaracnoideo no cérebro e na medula espinhal (entre as meninges aracnoide e pia-máter). Caracteriza-se por ser uma solução salina pura, com baixo teor de proteínas e células, atuando como um amortecedor para o córtex cerebral e a medula espinhal. Possui também a função de fornecer nutrientes para o tecido nervoso e remover resíduos metabólicos do mesmo. É sintetizado pelos plexos coroidais, epitélio ventricular e espaço subaracnoideo em uma taxa de aproximadamente 20 mL/hora. Em recém-nascidos, este líquido é encontrado em um volume que varia entre 10 a 60 mL, enquanto que no adulto fica entre 100 a 150 mL.
11 Vasos Sanguíneos: Qualquer vaso tubular que transporta o sangue (artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias).
12 Célula: Unidade funcional básica de todo tecido, capaz de se duplicar (porém algumas células muito especializadas, como os neurônios, não conseguem se duplicar), trocar substâncias com o meio externo à célula, etc. Possui subestruturas (organelas) distintas como núcleo, parede celular, membrana celular, mitocôndrias, etc. que são as responsáveis pela sobrevivência da mesma.
13 Sangue: O sangue é uma substância líquida que circula pelas artérias e veias do organismo. Em um adulto sadio, cerca de 45% do volume de seu sangue é composto por células (a maioria glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas). O sangue é vermelho brilhante, quando oxigenado nos pulmões (nos alvéolos pulmonares). Ele adquire uma tonalidade mais azulada, quando perde seu oxigênio, através das veias e dos pequenos vasos denominados capilares.
14 Crânio: O ESQUELETO da CABEÇA; compreende também os OSSOS FACIAIS e os que recobrem o CÉREBRO. Sinônimos: Calvaria; Calota Craniana
15 Tecido: Conjunto de células de características semelhantes, organizadas em estruturas complexas para cumprir uma determinada função. Exemplo de tecido: o tecido ósseo encontra-se formado por osteócitos dispostos em uma matriz mineral para cumprir funções de sustentação.
16 Toxinas: Substâncias tóxicas, especialmente uma proteína, produzidas durante o metabolismo e o crescimento de certos microrganismos, animais e plantas, capazes de provocar a formação de anticorpos ou antitoxinas.
17 Patologia: 1. Especialidade médica que estuda as doenças e as alterações que estas provocam no organismo. 2. Qualquer desvio anatômico e/ou fisiológico, em relação à normalidade, que constitua uma doença ou caracterize determinada doença. 3. Por extensão de sentido, é o desvio em relação ao que é próprio ou adequado ou em relação ao que é considerado como o estado normal de uma coisa inanimada ou imaterial.
18 Intersticial: Relativo a ou situado em interstícios, que são pequenos espaços entre as partes de um todo ou entre duas coisas contíguas (por exemplo, entre moléculas, células, etc.). Na anatomia geral, diz-se de tecido de sustentação localizado nos interstícios de um órgão, especialmente de vasos sanguíneos e tecido conjuntivo.
19 Interneurônios: Geralmente qualquer neurônio não motor ou sensitivo. Os interneurônios podem também se referir aos neurônios cujos axônios permanecem em uma particular região do cérebro em contraste aos neurônios de projeção que apresentam axônios que projetam para outras regiões cerebrais.
20 Líquor: Líquido cefalorraquidiano (LCR), também conhecido como líquor ou fluido cérebro espinhal, é definido como um fluido corporal estéril, incolor, encontrado no espaço subaracnoideo no cérebro e na medula espinhal (entre as meninges aracnoide e pia-máter). Caracteriza-se por ser uma solução salina pura, com baixo teor de proteínas e células, atuando como um amortecedor para o córtex cerebral e a medula espinhal. Possui também a função de fornecer nutrientes para o tecido nervoso e remover resíduos metabólicos do mesmo. É sintetizado pelos plexos coroidais, epitélio ventricular e espaço subaracnoideo em uma taxa de aproximadamente 20 mL/hora. Em recém-nascidos, este líquido é encontrado em um volume que varia entre 10 a 60 mL, enquanto que no adulto fica entre 100 a 150 mL.
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