Nova assinatura elétrica da doença de Parkinson identificada

O que acontece no cérebro quando uma pessoa apresenta os sintomas motores característicos da doença de Parkinson? Pesquisadores de todo o mundo buscam respostas por meio de diversas abordagens. Um deles baseia-se num tratamento já estabelecido no atendimento clínico: a estimulação cerebral profunda. Nesta terapia, eletrodos estimulantes são implantados no cérebro dos pacientes para aliviar os sintomas por meio de impulsos elétricos. Os mesmos eletrodos também permitem medições elétricas exclusivas em áreas que de outra forma seriam inacessíveis aos humanos. Estes dados podem ajudar a descobrir os mecanismos neurais da doença de Parkinson e inspirar novas estratégias terapêuticas.

Em estreita colaboração com os principais centros europeus de estimulação cerebral profunda – incluindo Charité Berlin, Heinrich-Heine University Düsseldorf, University College London e a Universidade de Oxford – a equipa Max Planck deu agora um importante passo em frente. Para seu estudo, agora publicado em eBioMedicinaos pesquisadores se concentraram nas chamadas “ondas beta”, que oscilam ca. 20 vezes por segundo e cuja força está correlacionada com a gravidade dos sintomas de movimento.

No entanto, ao revisar a literatura, a equipe encontrou uma heterogeneidade considerável nos resultados. “Perguntámo-nos por que é que estudos anteriores de diferentes centros produziram resultados tão mistos”, diz Vadim Nikulin, do Instituto Max Planck de Ciências Humanas, Cognitivas e do Cérebro, em Leipzig. “Os grupos de pacientes, os equipamentos de gravação ou os métodos de análise eram diferentes?”

Conjunto de dados maior

Para descobrir, a equipa iniciou uma estreita colaboração com os principais hospitais universitários europeus – uma colaboração sem precedentes no domínio da estimulação cerebral profunda. Juntos, agregaram vários conjuntos de dados independentes, para os quais desenvolveram um procedimento de análise uniforme, e chegaram a uma resposta clara: as diferenças nos equipamentos ou na análise eram mínimas – o tamanho da amostra era o fator chave. A ligação entre as ondas beta e a gravidade dos sintomas estava presente, mas mais fraca do que o esperado. Detectá-lo de forma confiável exigiu dados de mais de 100 pacientes, enquanto a maioria dos estudos anteriores examinaram muito menos.

Além disso, uma comparação sistemática de estratégias de análise anteriores revelou que muitos estudos não distinguiram entre atividade cerebral rítmica e não rítmica – embora ambas reflitam processos neuronais distintos. “Você pode imaginar o cérebro como uma sala de concertos cheia de músicos antes do ensaio”, explica Moritz Gerster, que liderou o estudo. “Alguns grupos tocam juntos, criando um ritmo distinto. Outros praticam sozinhos, fundindo-se em um ‘ruído’ não rítmico”. Se você medir apenas o volume geral, perderá essa distinção.”

Utilizando novos métodos de análise, os investigadores separaram a actividade rítmica do “ruído dos neurónios” não rítmico – e descobriram que esta separação fornecia uma explicação muito melhor para os sintomas de movimento dos pacientes. Além disso, a origem anatômica das ondas beta rítmicas correspondia mais precisamente ao contato de eletrodo terapeuticamente mais eficaz – um passo potencial em direção à seleção automatizada de eletrodos, que atualmente depende de experiência manual.

Diversidade de pacientes

Outro desafio foi a diversidade clínica dos pacientes: a idade, a duração da doença e as combinações de sintomas variaram amplamente, e nenhum grupo de controle saudável pôde ser incluído, uma vez que a estimulação cerebral profunda é usada apenas em pacientes gravemente afetados. Para enfrentar este desafio, os investigadores aproveitaram uma característica fundamental da doença: a sua assimetria. Os sintomas de Parkinson geralmente afetam um lado do corpo com mais força do que o outro. “Isso nos deu a ideia de comparar o hemisfério mais afetado com o menos afetado”, diz Gerster. “Dessa forma, cada paciente poderia praticamente servir como seu próprio controle”.

A análise revelou que no hemisfério mais afetado, a atividade não rítmica e semelhante a ruído foi significativamente elevada. “Isso sugere um aumento na taxa de disparo de neurônios – uma descoberta que já foi descrita em modelos animais da doença de Parkinson”, explica Gerster.

Esta assinatura elétrica recentemente identificada poderia ajudar a controlar a estimulação cerebral profunda com mais precisão: em vez de enviar impulsos continuamente, a estimulação poderia ser adaptada à atividade cerebral contínua – aplicada apenas quando for realmente necessária. Os primeiros estimuladores “adaptativos” capazes de tais ajustes em tempo real já estão disponíveis. Até que ponto a nova assinatura resiste às condições quotidianas pode agora ser explorada em estudos de acompanhamento utilizando estes dispositivos modernos.