12/05/2022 - 10:35
Cientistas reviveram células de neurônios sensíveis à luz em olhos de doadores de órgãos e restauraram a comunicação entre eles como parte de uma série de descobertas que podem transformar a pesquisa sobre o cérebro e a visão.
Bilhões de neurônios no sistema nervoso central transmitem informações sensoriais como sinais elétricos; no olho, neurônios especializados conhecidos como fotorreceptores detectam a luz.
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Em artigo publicado na revista Nature, uma equipe de pesquisadores do John A. Moran Eye Center da Universidade de Utah e colaboradores do instituto Scripps Research (ambos dos EUA) descrevem como usaram a retina como modelo do sistema nervoso central para investigar como os neurônios morrem – e novos métodos para revivê-los.
Privação de oxigênio
“Conseguimos despertar células fotorreceptoras na mácula humana, que é a parte da retina responsável por nossa visão central e nossa capacidade de ver detalhes e cores”, explicou a drª Fatima Abbas, pós-doutoranda no laboratório de Frans Vinberg no John A. Moran Eye Center e principal autora do estudo publicado. “Em olhos obtidos até cinco horas após a morte de um doador de órgãos, essas células responderam à luz brilhante, luzes coloridas e até mesmo flashes de luz muito fracos.”
Enquanto os experimentos iniciais reviveram os fotorreceptores, as células pareciam ter perdido sua capacidade de se comunicar com outras células da retina. A equipe identificou a privação de oxigênio como o fator crítico que leva a essa perda de comunicação.
Para superar o desafio, dois autores correspondentes do estudo entraram em ação: a professora associada de pesquisa do Scripps, drª Anne Hanneken, adquiriu olhos de doadores de órgãos em menos de 20 minutos a partir do momento da morte, enquanto Frans Vinberg projetou uma unidade de transporte especial para restaurar a oxigenação e outros nutrientes para os olhos do doador de órgãos.
Vinberg também construiu um dispositivo para estimular a retina e medir a atividade elétrica de suas células. Com essa abordagem, a equipe conseguiu restaurar um sinal elétrico específico visto em olhos vivos, a “onda b”. É a primeira gravação de onda b feita a partir da retina central de olhos humanos post mortem.
Interação entre células da retina
“Conseguimos fazer as células da retina falarem umas com as outras, da mesma forma que fazem no olho vivo para mediar a visão humana”, disse Vinberg. “Estudos anteriores restauraram uma atividade elétrica muito limitada em olhos de doadores de órgãos, mas isso nunca foi alcançado na mácula, e nunca na medida que demonstramos agora.”
O processo demonstrado pela equipe pode ser usado para estudar outros tecidos neuronais no sistema nervoso central. É um avanço técnico transformador que pode ajudar os pesquisadores a desenvolver uma melhor compreensão das doenças neurodegenerativas, incluindo doenças da retina que causam cegueira, como a degeneração macular relacionada à idade.
O estudo da Nature já forneceu dados de mais de 40 olhos de doadores humanos – incluindo a primeira descrição de um mecanismo que deve limitar a velocidade da visão central humana.
De acordo com Vinberg, essa abordagem pode reduzir os custos de pesquisa em comparação com a pesquisa com primatas não humanos e a dependência de modelos animais que produzem resultados que nem sempre se aplicam a humanos. Embora os camundongos sejam comumente usados na pesquisa da visão, eles não têm mácula. Os pesquisadores também podem testar novas terapias em potencial nas células do olho humano, acelerando o desenvolvimento de medicamentos.
Novas fronteiras de estudo
“A comunidade científica agora pode estudar a visão humana de maneiras que simplesmente não são possíveis com animais de laboratório”, disse Vinberg. “Esperamos que isso motive as sociedades de doadores de órgãos, doadores de órgãos e bancos de olhos, ajudando-os a entender as novas e empolgantes possibilidades que esse tipo de pesquisa oferece.”
Hanneken, que também é cirurgiã de retina de longa data afiliada ao Scripps Memorial Hospital La Jolla, disse que a capacidade de produzir pedaços viáveis de tecido da retina humana pode levar a novas terapias para doenças que causam cegueira.
“Até agora, não era possível fazer com que as células em todas as diferentes camadas da retina central se comunicassem umas com as outras da maneira que normalmente fazem em uma retina viva”, disse ela. “No futuro, poderemos usar essa abordagem para desenvolver tratamentos para melhorar a visão e a sinalização luminosa em olhos com doenças maculares, como a degeneração macular relacionada à idade.”
O novo estudo se une a um corpo de ciência que levanta questões sobre a natureza irreversível da morte, parcialmente definida pela perda irreversível da atividade neuronal. Pesquisadores da Universidade Yale (EUA) ganharam manchetes quando reviveram os cérebros desencarnados de porcos quatro horas após a morte, mas não restauraram a atividade neuronal global.
