Optogenética segundo a Nature - vídeo

Boa noite, pessoal!

Seguindo o assunto da postagem anterior, segue um vídeo bem explicativo e simples de entender, baseado na escolha feita pela revista Nature em 2010.

Mágico, não?

Optogenética e doenças da mente e cérebro

Boa noite, pessoal!

Vocês já ouviram falar de optogenética?

A optogenética é uma técnica revolucionária que combina genética e óptica para controlar com precisão a atividade elétrica de neurônios específicos no cérebro, usando apenas luz. Ou seja, através da luz, cientistas conseguem ativar ou desativar neurônios e regiões cerebrais específicas.

Ela permite manipular neurônios geneticamente modificados para responder a estímulos luminosos, possibilitando o estudo detalhado de circuitos neurais e suas funções. Isso é possível devido ao uso de técnicas de biotecnologia, que alteram o DNA através de vetores ou outras metodologias, inserindo nos neurônios a serem estudados, genes de algas e outros organismos que conseguem transformar luz em energia elétrica.

A técnica foi eleita como a técnica do ano em 2010, pela revista Nature. E tem inúmeras aplicações dentro da neurociência, desde o conhecimento básico sobre neurônios ou grupos de neurônios e suas funções, assim como a aplicação clínica.

Mas, vamos entender um pouco mais sobre o potencial dessa técnica que já não é tão novinha, mas ainda surpreende pelo quão revolucionária é?

Aplicações Atuais:

1. Transtornos Psiquiátricos

Nos transtornos psiquiátricos, a optogenética fornece tanto informações que acrescentam de uma forma muito interessante o nosso conhecimento sobre as causas biológicas e as principais áreas cerebrais envolvidas, como permite novos caminhos que podem resultar em tratamentos cada vez mais eficazes. Imagina chegar a um nível de farmacologia onde o fármaco vai conseguir cumprir seu papel de tratar o transtorno, com a menor quantidade possível ou até mesmo sem efeitos colaterais, é fantástico.

• Depressão: Estudos demonstraram que a estimulação optogenética do córtex pré-frontal medial pode induzir efeitos antidepressivos rápidos em modelos animais, sugerindo novas abordagens terapêuticas para esses transtornos

• Esquizofrenia: Pesquisas indicam que a modulação de circuitos específicos no cérebro pode restaurar as oscilações gama e controlar os níveis de dopamina, que alteradas em pacientes com esquizofrenia, oferecendo caminhos para novos tratamentos mais eficazes e uma maior qualidade de vida dos pacientes.

• Transtorno Obsessivo-Compulsivo (TOC): A optogenética tem sido usada para estudar circuitos cortico-estriatais envolvidos na formação de hábitos, proporcionando uma compreensão mais profunda dos mecanismos subjacentes ao TOC e oferecendo novas visões, também, sobre a formação e o tratamento de vícios e dependências.

2. Doenças Neurodegenerativas

Apesar de ter avançado bastante nos últimos anos, o tratamento de doenças neurodegenerativas ainda encontra barreiras a serem ultrapassadas. A optogenética também tem mostrado potencial no estudo e tratamento dessas doenças:

• Doença de Alzheimer: Pesquisas indicam que a estimulação optogenética de vias neuronais específicas pode influenciar a deposição de placas de β-amiloide, um marcador da doença, oferecendo novas perspectivas para terapias.

• Acidente Vascular Cerebral (AVC): Estudos demonstraram que a estimulação optogenética pode promover a recuperação funcional após um AVC, estimulando a atividade neuronal na região afetada e melhorando o desempenho motor. Efeito esse, diretamente relacionado ao processo de neuroplasticidade. Isso pode, inclusive, acelerar drasticamente a recuperação de funções e garantir um menor índice de sequelas.

Pesquisas muito interessantes na área estão sendo desenvolvidas nos seguintes centros:

• Universidade de Stanford (EUA): Pioneira no desenvolvimento da optogenética, com o Dr. Karl Deisseroth liderando pesquisas inovadoras.

• Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT, EUA): Contribui significativamente para o avanço da optogenética, especialmente em aplicações neurológicas.

• Universidade de Tóquio (Japão): Foca em pesquisas sobre doenças neurodegenerativas e transtornos psiquiátricos utilizando optogenética.

• Universidade de Pequim (China): Destaca-se em estudos sobre a modulação de circuitos neurais em modelos animais.

Expectativas Futuras

• Tratamentos Personalizados: Possibilidade de desenvolver terapias mais específicas e eficazes, modulando circuitos neurais diretamente envolvidos nas patologias.

• Restauro de Funções Cognitivas: Potencial para restaurar funções cognitivas comprometidas, como memória e aprendizado, em doenças como Alzheimer.

• Redução de Efeitos Colaterais: Abordagens mais precisas podem minimizar os efeitos adversos associados a tratamentos farmacológicos tradicionais.

Apesar dos avanços e potenciais da técnica, a optogenética encontra grandes barreiras para suas aplicações em seres humanos, sendo as principais: invasividade do procedimento, que envolveria alteração genética em humanos (terreno instável dentro de conceitos éticos, bioéticos e legais), além da inserção de fibra óptica para a parte da iluminação. Apesar de similaridades, os circuitos neurais humanos são bem mais complexos que os observados em ratos e camundongos. Alterar genes através de vetores virais, por exemplo, pode despertar uma resposta imune e causar diversos outros problemas. Além disso, ainda não existem técnicas 100% garantidas para inserir genes em neurônios e regiões específicas, o que poderia levar a uma gama de efeitos indesejados que os cientistas não conseguem prever atualmente.

As pesquisas, antes de serem aplicadas em humanos, devem ocorrer nos próximos anos e, provavelmente, décadas. Porém, as expectativas são altas e as aplicações infinitas. Observaremos juntos os novos passos.

Boa semana para todos!

Memória humana - características fascinantes

Boa tarde, pessoal!

Trago para vocês, hoje, algumas reflexões e características fascinantes a respeito da memória humana, uma das funções cognitivas mais fantásticas do nosso cérebro.

Para Ivan Izquierdo, um neurocientista argentino e brasileiro, um gigante a nível mundial, as memórias são frutos: da Aquisição de informações, da conservação dessas informações e, eventualmente, da evocação dessas informações (resgatar uma memória e trazer a mesma à tona, lembrando de algum episódio específico).

Traduzindo, é a forma como guardamos as informações obtidas através de nossas experiências para poder utilizá-las depois.

As memórias podem ser derivadas de:

• Experiências externas (mais comuns, relacionadas às nossas experiências), envolvem nossos cinco sentidos, ou seja, a forma como interagimos com o mundo a nossa volta! 
• Memórias intraceptivas (formadas a partir de processos internos do nosso organismo), relacionado com à autorregulação da nossa fisiologia (funcionamento do nosso corpo).
• Memórias de memórias (aquelas memórias que criamos a partir da reflexão, com memórias já existentes).