Descoberta de via molecular aponta para uma maneira de modular a cicatrização em lesões da medula espinhal

Após uma lesão na medula espinhal, as células próximas rapidamente entram em ação, formando tecido cicatricial protetor ao redor da área danificada para estabilizá-la e protegê-la. Mas, com o tempo, muita cicatrização pode impedir que os nervos se regenerem, impedindo o processo de cura e levando a danos permanentes nos nervos, perda de sensibilidade ou paralisia.

Agora, pesquisadores da UC San Francisco descobriram como um tipo de célula raramente estudado controla a formação de tecido cicatricial em lesões da medula espinhal. A ativação de uma via molecular dentro dessas células, a equipe mostrou em camundongos, permite que eles controlem os níveis de cicatrização da medula espinhal. A nova pesquisa aparece em 18 de setembro em Natureza.

“Ao esclarecer a biologia básica da sinalização por trás da cicatrização da medula espinhal, essas descobertas levantam a possibilidade de um dia ser capaz de ajustar farmacologicamente a extensão dessa cicatrização”, disse David Julius, Ph.D., autor sênior do novo artigo, professor e chefe de fisiologia na UCSF e vencedor do Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2021.

Lesões na medula espinhal — causadas por traumas físicos, como acidentes de veículos, quedas ou colisões esportivas — podem danificar os nervos que percorrem o comprimento da medula espinhal e coordenam mensagens entre o cérebro e o resto do corpo. Os tratamentos giram em torno de cirurgia ou aparelhos para estabilizar a coluna, medicamentos para controlar a dor e o inchaço e fisioterapia.

Julius e seus colegas estavam estudando a função de um grupo de neurônios pouco compreendido, chamado neurônios de contato com o fluido cerebrospinal (CSF). Esses neurônios são encontrados ao longo do canal oco que atravessa o centro da medula, e se estendem para o fluido espinhal que preenche o canal.

Um opioide que modula a formação de cicatrizes

A equipe desenvolveu um novo método para rotular esses neurônios, isolá-los e medir quais genes estavam ativos nas células. Isso os levou a descobrir que as células expressam um receptor que detecta κ-opioides, que são produzidos naturalmente pelo corpo humano.

O grupo passou a identificar as células da medula espinhal que produzem κ-opioides e a mostrar como as moléculas excitam os neurônios que entram em contato com o LCR.

Outros experimentos revelaram que a sinalização por meio desses κ-opioides diminuiu após uma lesão na medula espinhal, transformando células próximas em tecido cicatricial para proteção.

Os pesquisadores tentaram administrar mais κ-opioides aos camundongos, e a cicatrização foi reduzida; mas as lesões na medula espinhal foram mais graves, e os camundongos não recuperaram tão bem a coordenação motora.

“Os κ-opioides podem nos dar uma maneira, após uma lesão na medula espinhal, de modular farmacologicamente o equilíbrio delicado entre produzir tecido cicatricial suficiente e ter cicatrizes excessivas”, disse Wendy Yue, Ph.D., ex-pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Julius, que agora é professora assistente de fisiologia na UCSF e primeira autora do novo artigo.

É importante ressaltar que os κ-opioides são diferentes dos medicamentos opioides comerciais, como oxicodona e hidrocodona, e geralmente não causam dependência.

Os cientistas devem trabalhar mais para entender por que os níveis de κ-opioides caem após lesões na medula espinhal, bem como quais são os níveis ideais de cicatrização para dar suporte à cura ideal. Mais estudos pré-clínicos também seriam necessários antes de testar medicamentos relacionados a κ-opioides em humanos com lesões na medula espinhal.

Julius disse que as novas descobertas ressaltam a importância de realizar pesquisas científicas básicas sobre como vários tipos de células e moléculas de sinalização funcionam.

“Não estávamos procurando uma maneira de controlar a cura da medula espinhal”, ele disse. “Isso surgiu de perguntas sobre esse misterioso tipo de célula e, então, deparando-se com um mecanismo que é biologicamente interessante e pode eventualmente ter algum potencial terapêutico.”

Os outros autores foram Kouki Touhara, Kenichi Toma e Xin Duan, da UCSF.