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Um novo estudo revelou que a inserção de eletrodos no cérebro desencadeia a inflamação ao ativar um grupo de proteínas de sinalização imune chamado inflamassoma. Essa proteína é responsável por detectar infecções e, consequentemente, desencadear uma resposta inflamatória forte. As descobertas deste estudo podem ser usadas para aprimorar a terapia de estimulação cerebral profunda, uma opção de tratamento para doença de Parkinson e outros distúrbios neurológicos que visam reduzir os sintomas dos pacientes.
Os pesquisadores afirmam que a descoberta de múltiplos mediadores envolvidos na neuroinflamação pode levar a uma compreensão mais profunda da resposta imune complexa que ocorre após a inserção do eletrodo. Além disso, pode revelar novos alvos terapêuticos que minimizem a neuroinflamação. O estudo, intitulado “Ativação de inflamassomas e seus efeitos na neuroinflamação na interface microeletrodo-tecido em implantes intracorticais”, foi publicado na revista Biomaterials.
O trabalho foi liderado por uma equipe de pesquisadores que incluiu vários membros do conselho científico da ZyVersa Therapeutics . A empresa sediada nos Estados Unidos está desenvolvendo uma terapia experimental que visa bloquear a ativação do inflamassoma.
“A pesquisa publicada na Biomaterials fornece suporte adicional para o potencial terapêutico do anticorpo monoclonal inibidor ASC patenteado da ZyVersa, IC 100, em lesões e doenças neurológicas”, indicou Stephen C. Glover, cofundador, presidente, CEO e presidente da ZyVersa, disse em um comunicado de imprensa da empresa.
Glover acrescentou que os primeiros estudos com a terapia experimental “demonstraram atividade inflamatória reduzida e/ou melhores resultados em dois modelos diferentes de lesão cerebral, lesão da medula espinhal, inflamação relacionada à idade, doença de Alzheimer e esclerose múltipla”.
Conhecida como DBS, a estimulação cerebral profunda é um tratamento cirúrgico que envolve a implantação de eletrodos no cérebro, que podem fornecer estimulação elétrica a regiões específicas do cérebro. A terapia demonstrou ser eficaz em certos pacientes para aliviar alguns sintomas de Parkinson e outros distúrbios neurológicos.
“A estimulação cerebral profunda é uma importante opção terapêutica para ajudar a manter a qualidade de vida em pacientes com distúrbios do movimento cujos sintomas não são efetivamente controlados por medicamentos”, disse Abhishek Prasad, PhD, professor de engenharia biomédica na University of Miami Miller School of Medicine e co-autor do estudo.
Embora o DBS possa ser uma opção de tratamento eficaz, os eletrodos implantados no cérebro não duram muito. Isso se deve, em parte, à inflamação causada pelos eletrodos no tecido cerebral circundante, que danifica o material do eletrodo.
Mas os mecanismos moleculares exatos de como os eletrodos implantados no cérebro desencadeiam a inflamação não são totalmente compreendidos. Agora, uma equipe de cientistas realizou uma série de experimentos em ratos para investigar se o inflamassoma pode desempenhar um papel.
Os inflamassomas são complexos de proteínas que as células usam para detectar sinais de dano ou infecção. Quando esses sinais de perigo são detectados, o inflamassoma é ativado para desencadear uma poderosa resposta inflamatória.
Os resultados mostraram que os níveis de proteínas do inflamassoma aumentam substancialmente dentro de alguns dias após a implantação do eletrodo. Vários mediadores importantes do inflamassoma, como NLRP1 e NLRP3, ainda estavam em níveis elevados um mês após a implantação, o último ponto de tempo avaliado neste estudo.
“Essas descobertas fornecem forte suporte de que as moléculas do sensor do inflamassoma estão presentes logo após a implantação [do eletrodo] e permanecem elevadas para causar neuroinflamação sustentada mediada pelo inflamassoma”, escreveram os pesquisadores.
A pesquisa publicada na Biomaterials fornece suporte adicional para o potencial terapêutico do anticorpo monoclonal inibidor ASC do ZyVersa, IC 100, em lesões e doenças neurológicas.
A ativação do inflamassoma levou ao aumento da produção das poderosas moléculas sinalizadoras pró-inflamatórias IL-1beta e IL-18, e também ativou a piroptose.
Piroptose, das palavras gregas para “morte ardente”, é uma forma de morte celular inflamatória programada. Especificamente, quando uma célula sofre piroptose, a célula se mata ao mesmo tempo em que libera moléculas de sinalização pró-inflamatórias.
Isso pode ser eficaz para lidar com lesões agudas, porque uma célula danificada pode se despachar ao mesmo tempo em que soa o alarme para o resto do corpo. No entanto, com um eletrodo implantado, o processo é continuamente ativado, o que pode levar a uma resposta inflamatória prejudicial. De fato, os pesquisadores notaram que neste estudo, mais piroptose tendeu a ser acompanhada por células nervosas menos densas, sugerindo mais danos ao tecido cerebral.
“A neuroinflamação mediada pelo inflamassoma e a piroptose … podem potencialmente levar à perda de células neuronais”, escreveram os pesquisadores. Esses achados implicam que o bloqueio da ativação do inflamassoma pode ajudar a prevenir a resposta inflamatória aos eletrodos implantados no cérebro.
“Nossos resultados não apenas demonstram que a ativação contínua de inflamassomas contribui para a neuroinflamação na interface ME-tecido, mas também revela o potencial terapêutico de direcionar inflamassomas para atenuar a resposta de corpo estranho a implantes corticais”, disse Prasad.
por Marisa Wexler, MS | publicado em 24 de abril de 2023 no site Parkinson’s News Today
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