Pesquisadores da UFMG patenteiam técnica que bloqueia crises epiléticas

Pesquisadores da UFMG patenteiam técnica que bloqueia crises epiléticas

Um grupo de pesquisadores do Núcleo de Neurociências (NNC) da UFMG, em parceria com o Laboratório Interdisciplinar de Neuroengenharia de Neurociências (LINNce) da Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ), desenvolve uma técnica de estimulação elétrica projetada para maximizar o potencial de interferência na sincronia neural patológica, em crises de epilepsia. Batizada de NPS (non-periodic stimulation), a terapia tem fundamento na constatação de que é possível bloquear a propagação da atividade epilética, com a formação de ruídos que atrapalham a transmissão exacerbada entre neurônios.

A epilepsia é uma desordem neurológica crônica associada à hiperexcitabilidade do tecido encefálico, que predispõe a um estado patológico de excessiva sincronia neural. Os sintomas podem incluir alucinações, alterações de humor e perda de tônus muscular, mas sua expressão mais perigosa é a crise convulsiva. Na maior parte dos casos, o tratamento é baseado no uso farmacológico de inibidores da atividade sináptica ou na remoção cirúrgica da área do cérebro afetada.

“Esse ‘desligamento’ forçado das conexões cerebrais é eficaz para bloquear a atividade exacerbada que caracteriza as convulsões, mas outras funções podem ser prejudicadas. O indivíduo pode ficar sonolento e apresentar falhas de memória e raciocínio”, explica o professor do Departamento de Fisiologia e Biofísica do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) Márcio Flávio Dutra Moraes, que coordena o NNC da UFMG.

Segundo o pesquisador, a estimulação do circuito neural por meio de correntes elétricas em alta frequência é uma das técnicas utilizadas atualmente no bloqueio das crises convulsivas, mas a terapia gera o risco de lesões e demanda intervenções cirúrgicas para manutenção.

Márcio Flávio Moraes explica que a lógica reside na compreensão de que várias redes neurais precisam se acoplar funcionalmente, de forma transitória, por meio da sincronização das atividades de estruturas distintas, para que o cérebro execute suas funções cotidianas. “A crise epilética tem origem em perturbações que levam a um recrutamento indevido das redes neurais. Para evitá-la, é necessário interromper esse ciclo”, afirma.

Frequência bagunçada
O sistema NPS funciona em duas etapas, realizadas pelo mesmo dispositivo. A primeira consiste na detecção de algum excesso na comunicação. “Momentos antes da crise, uma rede de neurônios passa a transmitir informações de forma indiscriminada. Um único e breve estímulo elétrico pode ser usado para sondar a rede e detectar que ela está começando a operar fora de controle”, explica Márcio Flávio Moraes.
Em um segundo momento, o aparelho emite pulsos em uma frequência bagunçada capaz de perturbar a comunicação, de forma a evitar que os focos de crise se espalhem. “A transferência entre áreas do cérebro requer sincronismo de disparos. Durante a crise epiléptica, esse sincronismo é excessivo. Ao provocar um ruído, que chamamos de estimulação elétrica não estruturada no tempo, o sistema interrompe essas oscilações patológicas e o recrutamento de outras áreas”, detalha Márcio Flávio.

De acordo com o pesquisador, em alguns casos, a interferência também pode ser feita por som, luz ou estímulo tátil. “O procedimento é análogo: emito um som que deveria ir para as áreas A, B e C, mas nunca para D. Se ele se propagou para D, há algo errado com o circuito, indicando que devo agir para bloquear uma possível crise epiléptica”, ilustra o professor. O experimento, até então materializado em um protótipo, deverá ser desenvolvido na forma de um dispositivo minúsculo, para ser implantado de forma definitiva no organismo do paciente. 

O primeiro teste da nova técnica foi realizado ainda em 2005, em crises agudas de animais, durante o doutorado de Vinícius Rosa Cota (atual coordenador do LINNce), orientado, à época, por Márcio Flávio. A patente foi depositada em 2006. Três anos depois, o primeiro artigo científico foi publicado na revista Epilepsy & Behavior. Desde então, várias publicações demonstraram a eficácia da NPS em diferentes modelos animais de epilepsia. Em julho de 2019, os pesquisadores receberam a carta-patente da invenção.

De acordo com Márcio Flávio Moraes, o próximo passo é fazer a prospecção de parceiros do setor privado interessados na transferência e aplicação da tecnologia. “A NPS é uma contribuição de caráter pouco ortodoxo, para a qual, até então, ninguém estava se atentando. Ela pode solucionar um problema muito sério – que acomete de 1% a 2% da população mundial –, tornando perigosa a realização de atividades simples do dia a dia e afeta significativamente a qualidade de vida”, observa.