Notícia

Células cerebrais sensíveis ao toque podem ser controladas por microímãs

Yichao Yu e Mark Lythgoe, University College London

Fonte

University College London

Data

terça-feira, 1 março 2022 14:30

Áreas

Biologia. Biomedicina. Engenharia Biológica. Engenharia Biomédica. Física Médica. Imagens e Diagnóstico. Neurociências. Saúde Mental.

Publicada na revista Advanced Science, a técnica pioneira chamada Estimulação Magnetomecânica (MMS) permite que células gliais cerebrais sensíveis ao toque chamadas astrócitos sejam estimuladas com um dispositivo magnético fora do corpo. Partículas magnéticas microscópicas, ou microímãs, são anexadas aos astrócitos e usadas como interruptores mecânicos em miniatura que podem ‘ligar’ as células quando um ímã forte é colocado perto da cabeça.

“Os astrócitos são células em forma de estrela encontradas em todo o cérebro. Eles estão estrategicamente posicionados entre os vasos sanguíneos do cérebro e as células nervosas. Essas células fornecem aos neurônios suporte metabólico e estrutural essencial, modulam a atividade do circuito neuronal e também podem funcionar como inspetores versáteis do meio cerebral, sintonizados para detectar condições de insuficiência metabólica potencial. A capacidade de controlar astrócitos cerebrais usando um campo magnético dá aos pesquisadores uma nova ferramenta para estudar a função dessas células na saúde e na doença que pode ser importante para o desenvolvimento futuro de tratamentos novos e eficazes para alguns distúrbios neurológicos comuns, como epilepsia e acidente vascular encefálico”, disse o Dr. Alexander Gourine, professor do Divisão de Biociências da University College London (UCL) e coautor do estudo.

O Dr. Mark Lythgoe, autor sênior do estudo e  professor do Centro de Imagens Biomédicas da UCL, disse: “Como os astrócitos são sensíveis ao toque, adicionar partículas magnéticas significa que você pode dar às células um pequeno estímulo de fora do corpo usando um ímã e, como tal, controlar sua função. Essa capacidade de controlar remotamente os astrócitos fornece uma nova ferramenta para entender sua função e pode ter o potencial de tratar distúrbios cerebrais e de humor, incluindo depressão”.

Ao desenvolver a técnica MMS, os cientistas da UCL decidiram criar uma técnica de controle de células cerebrais clinicamente mais relevante. Isso contrasta com outras ferramentas de pesquisa existentes, como optogenética e quimiogenética, que exigem que genes estranhos sejam inseridos nas células cerebrais, geralmente com a ajuda de um vírus. Essa necessidade de modificação genética tem sido um grande obstáculo para a tradução clínica dos métodos existentes.

“Nossa nova tecnologia usa partículas magnéticas e ímãs para controlar remotamente e com precisão a atividade das células cerebrais e, mais importante, faz isso sem introduzir nenhum dispositivo ou gene estranho no cérebro. No estudo em laboratório, revestimos partículas magnéticas microscópicas com um anticorpo que permite que elas se liguem especificamente aos astrócitos. As partículas foram então entregues à região alvo do cérebro no camundongo por meio de injeção. Outra vantagem do uso de microímãs é que eles aparecem em uma ressonância magnética para que possamos rastrear sua localização e direcionar partes muito específicas do cérebro para obter um controle preciso da função cerebral”, disse o Dr. Yichao Yu, pesquisador principal e pesquisador do Centro de Imagens Biomédicas da UCL.

O professor Lythgoe, que recebeu o prêmio Royal Society of Medicine Ellison-Cliffe Award 2021 por sua ‘contribuição da ciência fundamental para o avanço da medicina’, acrescentou: “Estamos muito empolgados com essa tecnologia devido ao seu potencial clínico. Em contraste com os métodos existentes, a técnica MMS aproveita a notável sensibilidade ao toque de certas células cerebrais, portanto, não é necessária modificação genética nem implantação de dispositivos. Isso torna a MMS uma candidata promissora como uma terapia alternativa e menos invasiva em comparação com as técnicas de estimulação cerebral profunda atualmente usadas, que exigem a inserção de eletrodos no cérebro”.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da University College London (em inglês).

Fonte: Henry Killworth, University College London. Imagem: Ilustração gráfica de estimulação magnetomecânica. Fonte: Yichao Yu e Mark Lythgoe, University College London.

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