O tratamento da doença de Parkinson, resolvendo os mistérios do movimento

Cientistas descobrem um circuito cerebral que controla o caminhar e identificam um novo alvo para o tratamento da doença de Parkinson

January 28, 2016 - Dois segredos de uma das regiões mais enigmáticas do cérebro foram finalmente revelados. Em um par de estudos, os cientistas descobriram um circuito neural específico que controla o caminhar, e eles descobriram que a entrada para este circuito é interrompida na doença de Parkinson. A pesquisa revela dois potenciais novos alvos para o tratamento de distúrbios do movimento.

Andar torna-se um grande desafio para as pessoas atingidas pela doença de Parkinson. Parkinson é causado por uma depleção de dopamina - um importante neurotransmissor - nos gânglios basais (GB), uma região do cérebro envolvida em comportamentos fundamentais como movimento, aprendizagem, recompensa e motivação. Em Parkinson, surge um desequilíbrio entre dois caminhos nos GB: via o caminho direto ou "go" e o indireto ou "stop". Normalmente, estas vias trabalham em conjunto para controlar a locomoção, mas no Parkinson a via da parada domina o movimento de caminhar, o que torna difícil para iniciar o movimento. Como os desequilíbrios entre essas duas vias se desenvolveram permaneceu um mistério - até agora.

Corrigir um desequilíbrio no cérebro

Publicado na revista Neuron, os cientistas liderados por Gladstone e o pesquisador associado Anatol Kreitzer, PhD, descobriram que a depleção de dopamina faz com que haja uma falha de comunicação entre os GB e outra região chamada tálamo, uma área pensada por transmitir informação sensorial para o cérebro. A falta de comunicação resulta em uma perda de entrada para movimento pela via do tálamo, o que, consequentemente, interrompe o movimento. O bloqueio da ligação entre as duas regiões inverteu o desequilíbrio entre o ir e vir dos sinais e restaurando o comportamento normal em um modelo de rato com a doença de Parkinson.

"Este estudo fornece fortes evidências de um mecanismo pelo qual a via de parada supera a de movimento na doença de Parkinson", diz primeiro autor Philip Parker, PhD, um ex-aluno de pós-graduação no laboratório do Dr. Kreitzer no Gladstone Institute e da Universidade da Califórnia, San Francisco (UCSF). "Nossos resultados implicam o tálamo no desenvolvimento da doença, uma área do cérebro que tem recebido relativamente pouca atenção na pesquisa de Parkinson."

"Vários estudos têm como alvo o tálamo com estimulação cerebral profunda para tratar a doença de Parkinson, mas o papel da região na doença não foi bem estabelecido", acrescenta Dr. Kreitzer, que também é professor associado de fisiologia e neurologia na UCSF. "Nossos resultados finalmente fornecem uma imagem clara de como o tálamo pode desequilibrar os circuitos neurais e suprimir o movimento nesta condição."

Descobrindo como o cérebro controla o caminhar

No segundo estudo, publicado na Cell, os cientistas descobriram que nos caminhos do controle do ir e parar da locomoção os GB regulam um grupo de células nervosas no tronco cerebral que liga o cérebro à medula espinhal. Os investigadores revelaram que o movimento do percurso é ativado seletivamente por um tipo de neurônio no tronco cerebral que libera o neuroquímico glutamato, e esses neurônios são responsáveis ​​por desencadear a locomoção.

Os cientistas usaram optogenética - uma inovadora ferramenta de pesquisa que utiliza a luz para ativar ou inibir e selecionar as células no cérebro - para estimular qualquer movimento ou a via parada em ratos que foram colocados em uma pequena escada rolante, durante a gravação de atividade neural no tronco cerebral . Eles descobriram que o movimento é ativado seletivamente via neurônios de glutamato, fazendo com que os ratos se movam, enquanto a inibição da via de parada desses neurônios fez os ratos pararem.

"Esta é a primeira vez que temos sido capazes de demonstrar como as vias de ir e parar regulam a locomoção", diz Tom Roseberry, um estudante de graduação no laboratório do Dr. Kreitzer. "Nós mostramos uma conexão muito precisa do gânglio basal para o tronco cerebral que controla o movimento."

Notavelmente, os pesquisadores descobriram que os neurônios do tronco cerebral podem dominar os sinais do GB - ou seja, se os neurônios de glutamato forem ligados, o animal se movia mesmo que a via de parada fosse ativada.

"A fim de entender por que a caminhada é particularmente perturbada na doença de Parkinson, é preciso mapear o circuito que controla a locomoção", diz Dr. Kreitzer. "Nosso estudo mostra que um conjunto específico de neurônios no tronco cerebral é necessário e suficiente para dar início à locomoção. Esta descoberta poderia abrir a porta para novos alvos de tratamento para ajudar os pacientes de Parkinson a caminhar com mais facilidade." Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Science Daily.