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Avanços na estimulação elétrica em implantes podem ajudar a reparar nervos danificados

scientificanimations.com via Wikimedia Commons

Fonte

Universidade de Adelaide

Data

quarta-feira, 29 novembro 2023 15:30

Áreas

Bioeletrônica. Bioengenharia. Biologia. Cirurgia. Dor. Engenharia Biomédica. Engenharia de Tecidos. Física Médica. Neurologia. Saúde Pública. Simulação Computacional. Sistemas de Controle.

Desde o soldado no campo de batalha até as pessoas envolvidas em acidentes de carro, os efeitos em longo prazo das lesões nervosas podem afetar gravemente os pacientes”, disse o Dr.  Giuseppe Tettamanzi, professor da Escola de Engenharia Química da Universidade de Adelaide, na Austrália.

“A Estimulação Elétrica Nervosa Transcutânea (TENS) é um método de estimulação elétrica comumente usado em implantes. Muitos dos implantes atuais são bastante invasivos, por isso é importante compreender como maximizar a sua eficácia. Circuitos elétricos simples em um implante podem ser aplicados a nervos danificados para ajudar a repará-los e reconstruí-los”, continuou o pesquisador.

Esta tecnologia foi inventada pelo Dr. Antonio Lauto, professor da Universidade do Oeste de Sydney, também na Austrália. Os implantes são colocados cirurgicamente sob a pele ao redor do nervo danificado, com alimentação fornecida externamente (nas primeiras versões). Implantes inovadores tipo enxerto alimentados sem fio estão sendo cada vez mais sendo usados: são dispositivos minimamente invasivos que funcionam tanto como um estimulador sem fio quanto como uma estrutura em torno da qual os nervos podem se reconstruir. Os implantes usam uma faixa dourada que produz um campo elétrico ao seu redor.

A equipe de pesquisa usou várias técnicas eletromagnéticas computacionais sofisticadas incorporadas em um modelo de camundongo para examinar hipoteticamente o efeito do circuito implantado por meio de patches inseridos perto dos nervos afetados. Os pesquisadores  publicaram os resultados na revista científica Bioelectromagnetics.

Luke Smith, autor principal desta pesquisa, realizou seu projeto de conclusão de curso de bacharelado na Universidade de Adelaide, sob a supervisão do professor Tettamanzi e do Professor Christophe Fumeaux, para explicar a natureza microscópica do efeito da estimulação elétrica. Atualmente, ele está realizando doutorado no Australian Institute for Machine Learning da Universidade de Adelaide.

“Nosso trabalho mostra que quando o circuito metálico simples no adesivo inserido próximo aos materiais neuronais é irradiado com a Estimulação Magnética Transcraniana (TMS), ele atua como um focalizador para o sinal eletromagnético que, em última análise, ativa os neurônios no material neural”, explicou o doutorando. “Isso acaba acelerando tremendamente o processo de reparação do material neuronal danificado. A estimulação elétrica dos nervos se deve principalmente aos campos elétricos criados na borda do anel, que estabelecem gradientes de campo de alta intensidade em uma pequena região ao seu redor. E o nosso modelo computacional demonstrou que o contato direto entre o anel e o nervo garante a ativação neural”, continuou o pesquisador.

Os danos nos nervos geralmente levam mais de três meses para serem reparados e os pacientes correm maior risco de depressão devido aos efeitos debilitantes de doenças como a (dor) ciática.

As pessoas que sofrem de dor devido a danos nos nervos podem necessitar de recorrer a opioides para o alívio da dor, com todos os riscos associados de dependência e sobrecarga adicional para os sistemas de saúde.

“Esse trabalho, que está em evolução, poderá beneficiar pessoas com lesões e com doenças neurodegenerativas. O conhecimento que geramos pode ajudar em pesquisas futuras”, concluiu o professor Tettamanzi.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Adelaide (em inglês).

Fonte: Crispin Savage, Universidade de Adelaide. Imagem: ilustração 3D mostrando dor nas costas causada por compressão do nervo ciático. Fonte: scientificanimations.com via Wikimedia Commons.

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