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Como é que os Neurónios

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Academic year: 2022

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Como é que os Neurónios comunicam entre si?

Grunenthal premeia investigação na área da Dor

O Prémio

Grunenthal distinguiu

um

trabalho que permite compreender

melhor

como os estímulos dolorosos são processados ao

nível

da

medula

espinal e

como

os mecanismos

excitatórios e inibitórios

influenciam

a percepção dolorosa, abrindo novas perspectivas para o tratamento da dor no futuro

Um

grupo de investigadores da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto edo Institu- to de Biologia Molecular eCelular éo grande vencedor da 11aedição do Prémio Grunenthal Dor

- In-

vestigação Básica, avaliado em 7.500 euros.

O galardão foi atribuído a um estudo com o título "Eficácia de Transmissão ePlasticidade em Si- napses Glutamatérgicas formadas por Interneurónios Excitatórios da Substantia Gelatinosa da Medula Espinal do Rato", desenvolvido por Sônia Santos, Liliana Luz, Pe- ter Szucs eBoris Safronov.

O Júri foi presidido pelo Presi- dente da Fundação, Prof. Walter Osswald, econtou com a presença de mais seis personalidades mé- dicas equitativamente designadas pela Associação Portuguesa para o Estudo daDor (APD) epela Socie- dade Portuguesa de Reumatologia (SPR).

O estudo, que está publicado na PlosOne, conclui que os interneu- rónios da Substantia Gelatinosa que estabelecem sinapses gluta-

matérgicas podem aumentar a sua eficácia de transmissão, providen- ciando a base das diversas formas de plasticidade estudadas, sendo que esta organização funcional pode ser importante no processa- mento sensorial, isto é, nocicepti- vo, na medula espinal.

Outra conclusão é que aeficácia sináptica pode ser aumentada atra- vés da activação de sinapses silen- ciosas, assim como pela potencia- ção de sinapsesactivas. Isto é possível porque um neurónio consegue estabelecer múltiplas si- napses funcionais.

O trabalho agora premiado pela Grunenthal resulta de uma inves- tigação complexa desenvolvida ao longo de quatro anos, cujo objec- tivo era compreender como os es- tímulos dolorosos são processados ao nível da medula espinal ecomo os mecanismos excitatórios e ini- bitórios influenciam a percepção dolorosa.

Os resultados dão resposta a ve- lhas interrogações sobre a trans- missão da dor ao longo do sistema nervoso central, abrindo novas

perspectivas para o tratamento da dor.

"Ficámos com um mapa completo"

Numa primeira fase, osinvestiga- dores começaram por estudar a lâ- mina 11, uma secção específica da medula espinal onde desaguam fi- bras que transmitem o sinal de dor.

"Nós temos muitas lâminas na medula espinal. A lâmina 11, ou substantia gelatinosa, é impor- tante porque lá chegam Fibras que conduzem ador. Além disso, essa lâmina tem neurónios com muitos receptores, por exem- plo, para opióides. Ou seja, são neurónios que controlam a dor.

Esta lâmina recebe informação do estímulo doloroso e simulta- neamente recebe informação do cérebro a controlar esses níveis de dor, determinando uma am- plificação ou não do sinal. São dois sentidos", explica a Dra. Sô- nia Santos, autora principal do es- tudo, em entrevista ao NOTÍCIAS

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MÉDICAS.

Os investigadores extraíram a medula espinal do rato e efectua- ram cortes transversais, mantendo sempre os neurónios vivos graças auma solução que imita o líquido cefaloraquidiano. Aseguir, coloca- ram a lâmina eleita num aparelho de patch clamp e,aproximando pi- petas microscópicas, registaram a actividade dos neurónios de vários tipos.

"Se há neurónios de vários ti- pos, quisemos saber o que isso queria dizer. Então, fomos ver o tipo de comunicação que existe entre cada um dos tipos de neu- rónios. Queríamos saber como é que eles falavam uns com os ou- tros", relata a médica e bióloga.

Esta investigação permitiu, pela primeira vez anível mundial, fazer um mapeamento do tipo de neuró- nios e das ligações entre os neuró- nios existentes nesta lâmina dame- dula espinal, determinando o tipo de ligação existente entre cada um dos neurónios (excitatória ou inibi- tória), o tipo de receptores envol- vidos, afarmacologia da ligação, o tipo de padrão e amorfologia.

"Ficámos com um mapa com- pleto, com as peças todas do pu- zzle daquela lâmina. Isto é ino- vador. Nunca se tinha feito. Não havia métodos válidos porque havia muitas dificuldades técni- cas inerentes", justifica ainvesti- gadora da Faculdade de Medicina do Porto.

Ligações excitatórias estão em maioria

Segundo aDra. Sônia Santos, os resultados começaram por causar espanto entre os autores, uma vez que iam contra os dados da lite- ratura.

"Ficámos muito surpreendidos porque reparámos que uma gran- de maioria dos neurónios comu- nicava com os outros através de um tipo deligação específica, uma ligação excitatória. Isso era con- tra a ideia que setinha dofuncio-

namento da lâmina 11.Pensava-se que a lâmina

II

devia ser maiori-

tariamente inibitória, isto é,que o sinal da dor, quando lá chegava, era diminuído ou abafado.

Afinal, é exactamente o contrá- rio", informa.

O que acontece é que "há uma excitação, uma amplificação daquele sinal, mas fica guar- dado na memória da lâmina 11.

O sinal é amplificado naquele momento para que os diversos neurónios consigam guardar a informação, mas depois pode ser inibido ouamplificado, consoan- te a situação.

Por exemplo, se for uma situ- ação de grande perigo em que é preciso

tirar

a mão rapidamente do fogo, o sinal será amplifica- do. Se for uma situação menos grave, o sinal poderá ser dimi- nuído".

"Se há neurónios de vários tipos, quisemos saber o que isso queria dizer.

Então, fomos ver o tipo de comunicação que existe entre cada um dos tipos

de neurónios. Queríamos saber como é que eles fa- lavam uns com os outros"

Esta investigação permitiu, pela primeira vez a nível mundial,

fazer

um

mapea- mento

do tipo de neurónios e das ligações

entre

os neuró- nios existentes nesta lâmina da medula espinal,

deter-

minando o tipo de ligação existente

entre

cada um dos neurónios (excitatória ou inibi-

tória),

o tipo de receptores envolvidos, a farmacologia da ligação, o tipo de padrão e a morfologia.

"Ficámos com um mapa completo, com as peças todas do puzzle daquela lâmina. Isto é inovador. Nunca se tinha feito. Não havia métodos válidos

porque havia muitas dificuldades técnicas inerentes"

Dra. Sônia Santos, investigadora da Faculdade deMedicina da Universidade do Porto

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Sinapses aumentam

a

eficácia da transmissão

Os cientistas entrariam, então, numa outra fase da investiga- ção, que consistia em estudar as ligações excitatórias existentes entre os neurónios da lâmina

II

e

também entre lâmina

II

e lâminas I-111. O objectivo era perceber a razão pela qual existiam em tão grande número, quais os recepto- res envolvidos e qual o significa- do fisiológico da sua existência.

"Estas ligações são uma forma de os neurónios aumentarem a

"Estas ligações são uma forma de os neuró- nios aumentarem a sua eficácia. Quando um neurónio comunica com outro, esta comu- nicação tem uma força (força sináptica) que pode ser e é alterada em situações de dor, por exemplo dor crónica, quer para um nível inferior, quer para um nível superior"

sua eficácia. Quando um neu- rónio comunica com outro, esta comunicação tem uma força (força sináptica) que pode ser e é alterada em situações de dor, por exemplo dor crónica, quer para um nível inferior, quer para um nível superior", indica

aDra. Sônia Santos.

De acordo com a autora, "essa

alteração da eficácia resulta num fenómeno chamado plasticidade sináptica. Isto quer dizer que a comunicação entre dois neuró- nios éplástica, pode sofrer altera- ções crescentes ou decrescentes, consoante as necessidades. O que fizemos foi mostrar como é que Os neurónios podem colocar várias sinapses em

funcionamento, com

maior

ou

menor

amplitude.

"É um novo paradigma"

"Podemos dizer que aquele é o tipo específico de neurónios em que se tem de actuar. A estra- tégia é a especificidade, é, por exemplo, usar as substâncias agonistas dos receptores MIU, que funcionem só com este tipo de neurónios"

"Já estamos a ter algu- mas revelações surpre- endentes que poderão ter implicações

no tratamento da dor"

essa eficácia podia ser aumenta- da, como a activação de sinapses silenciosas e apotenciação de si- napses já existentes, equais eram os fenómenos de plasticidade as- sociados".

O grupo da Dra. Sônia Santos ainda demonstrou que um neu- rónio consegue comunicar com

outro neurónio com múltiplas sinapses. "Achava-se que havia uma sinapse entre um e outro neurónio. Não! Existem múlti- plas, umas mais proximais eou- tras mais distais do nível soma- todendrítico. Em situações de necessidade, o neurónio coloca todas as sinapses em funciona- mento e, rapidamente, faz com que o neurónio com que ele co- munica aumente a sua eficácia de tal forma que fique plásti- co", esclarece.

Por outras palavras, os neuró- nios podem colocar várias sinap- sesem funcionamento, com maior ou menos amplitude. "É um novo paradigma", admite.

"A estratégia é a especificidade"

Embora com cautelas, a Dra.

Sônia Santos reconhece que estas descobertas podem mudar a estraté- giadecombate àdor. "Só ofacto de sabermos que a lâmina

II

é basi-

camente excitatória e não inibitó- ria muda a forma de abordagem clínica. Os neurónios que existem em maior número na lâmina

II

(neurónios de disparo tónico) são um dos tipos que consegue estabe- lecer ligações excitatórias e são os únicos sensíveis aos agonistas de opióides. Isso significa que sepode utilizar um agonista de opióides especificamente naquele tipo deli- gações, ao contrário do que se faz agora, que éaplicar uma mistura de vários agonistas", assevera.

De facto, "o que fazem os clíni- cos, hoje em dia, é misturar A, B e C, para tentar atingir um leque maior. Não há necessidade dis-

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so. Ao atingirem um leque maior, pode até acontecer que se inibam outros neurónios e que isso seja contraproducente".

Neste momento, "podemos dizer que aquele é o tipo específico de neurónios em que se tem de actu- ar. A estratégia é a especificidade, é, por exemplo, usar as substân- cias agonistas dos receptores

MIU,

que funcionem com este tipo de neurónios".

Anos depois deseter iniciado, ain- vestigação dá, agora, os seus frutos, mas a Dra. Sônia Santos avisa que há um longo caminho a desbravar.

'|Esta é uma investigação básica.

É um pouco como construir um puzzle. As vezes, quando esta- mos a fazer um puzzle, sabemos que as peças são todas do puzzle, mas não sabemos onde encaixam edeixamos de lado. Esta informa- ção encaixou, mas há pontas sol- tas. Anossa preocupação éseguir ocaminho todo", confessa.

Agora, os cientistas estão interes- sados em estudar alâmina

I

eas li- gações entre alâmina

II

ealâmina I.

"A

lâmina

II

comunica com a lâmina

I,

aprimeira faz a modu- lação da informação e a segunda projecta-a para o cérebro. Océ- rebro, depois, projecta predomi- nantemente para alâmina

II".

Embora sem querer adiantar re- sultados, a autora garante: "Já es- tamos a ter algumas revelações surpreendentes que poderão ter

implicações no tratamento da

dor".

¦ Edição

do Prémio dá duas Menções

honrosas

Nesta

Griinenthaledição foramdo Prémioain- da atribuídas duas menções honrosas, a outros tantos trabalhos de investigação básica. De acordo com um comunicado da Fundação Griinenthal, um dos traba- lhos é proveniente da Esco- la de Ciências da Saúde da Universidade do Minho e o outro de um grupo universi- tário Brasileiro (Universida- de Federal de S Catarina, em Florianópolis).

Os* Prémios Griinenthal Dor contemplam um valor pecuniário total de

15.000, igualmente distribuídos pelo Prémio de Investigação Bá- sica e pelo Prémio de Inves- tigação Clínica. Constituem

o prémio de mais alto valor anualmente distribuído em Portugal no âmbito da inves- tigação em dor.

Os Prémios serão entregues no dia 15

de,

Outubro duran- te o 3." Congresso Interdisci- plinar de Dor, qtíe terá início amanhã em Lisboa.

¦

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Aparelho de corte das fatias de medula espinal

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Referências

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