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

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.