A estimulação cerebral profunda induz neurônios mais saudáveis ​​e benefícios de memória sustentados em animais Rett

Jianrong Tang, professor associado do Baylor College of Medicine e investigador principal do Instituto de Pesquisa Neurológica Jan e Dan Duncan (Duncan NRI) do Hospital Infantil do Texas, mostra que a estimulação cerebral profunda (DBS) de um específico região do cérebro resulta em uma melhoria significativa e sustentada da memória em camundongos Rett. Além disso, descobriram que este tratamento promove a geração de novos neurônios saudáveis ​​nesses ratos.

O estudo, publicado na revista Estimulação Cerebralfornece evidências pré-clínicas cruciais que apoiam o desenvolvimento da ECP como um tratamento viável para pacientes com síndrome de Rett.

A síndrome de Rett (RTT) é um distúrbio do neurodesenvolvimento raro, mas devastador, que causa regressão das habilidades motoras, sociais, cognitivas e de linguagem, juntamente com o desenvolvimento de comportamentos autistas e convulsões. É causada por mutações no gene ligado ao X que codifica a proteína 2 de ligação ao metil-CpG (MeCP2) e, portanto, afeta principalmente meninas. Dado que a perda de competências cognitivas é um dos aspectos trágicos desta condição, tem havido intenso interesse no desenvolvimento de abordagens terapêuticas para mitigar esta perda.

Forniceal DBS induz melhorias significativas e sustentadas no aprendizado e na memória entre camundongos RTT

DBS é um procedimento neurocirúrgico que envolve a colocação de um dispositivo médico chamado neuroestimulador para enviar sinais elétricos através dos eletrodos que foram implantados em regiões cerebrais específicas para tratar várias condições neurológicas, como distúrbios do movimento (por exemplo, Parkinson, tremores, distonia), neuropsiquiátricos. distúrbios (por exemplo, transtornos obsessivo-compulsivos, depressão) e epilepsia.

“Inspirados por um estudo que mostrou que a estimulação da região do fórnice do hipocampo melhorou a memória na doença de Alzheimer, há alguns anos realizamos DBS forniceal em um modelo de rato com RTT e descobrimos que duas semanas de um regime específico deste tratamento melhoraram o aprendizado e memória em camundongos RTT fêmeas”, disse o Dr. Jianrong Tang.

“Embora essas descobertas tenham demonstrado o potencial da estimulação cerebral profunda para mitigar os déficits de aprendizagem e memória no RTT, não estava claro quanto tempo durariam os benefícios deste tratamento”.

O objetivo deste estudo foi abordar essa questão. Usando ensaios comportamentais bem estabelecidos, eles descobriram que o DBS melhorou a memória contextual do medo em camundongos RTT e esses efeitos benéficos persistiram por 6 a 9 semanas após o tratamento. Além disso, DBS repetidos – especificamente no fórnix, e não em outras regiões do cérebro – mantiveram a melhoria da memória contextual em camundongos RTT.

Forniceal DBS induz a produção de novos neurônios do hipocampo em camundongos RTT adultos

A neurogênese do hipocampo adulto – o processo de formação de novos neurônios em regiões especializadas do hipocampo de animais adultos – é fundamental para que os neurônios “aprendam e lembrem”.

Estudos anteriores do laboratório Tang revelaram que logo após o tratamento DBS, houve uma formação significativa de novos neurônios em regiões especializadas do hipocampo. Como leva de 2 a 5 semanas para que os neurônios recém-nascidos amadureçam e se integrem funcionalmente às redes neurais, isso se correlacionou com a melhoria da memória contextual nesses ratos três semanas depois. Aqui, eles descobriram que esta estreita correspondência entre o nascimento de novos neurônios induzido por DBS e as melhorias na memória contextual também persistiu várias semanas após o tratamento.

Forniceal DBS promove um ambiente neuroprotetor com neurônios saudáveis

Em camundongos fêmeas que carregam uma cópia do MECP2 defeituoso, a expressão desse gene é desligada/inativada em alguns neurônios. Isto significa que alguns neurônios recém-nascidos em camundongos RTT serão saudáveis ​​e terão MeCP2, enquanto outros podem não expressar MeCP2. Curiosamente, a equipe de Duncan NRI descobriu que o DBS forniceal induziu preferencialmente o nascimento de neurônios mais saudáveis ​​​​com MeCP2 em mutantes de Rett.

Além disso, o tratamento DBS também induziu a produção de uma neurotrofina chave – factor neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) – que é uma molécula neuroprotectora essencial para a sobrevivência e crescimento dos neurónios, bem como para a sua plasticidade, ou seja, a sua capacidade de aprender e lembrar.

“As descobertas deste estudo são muito promissoras. Descobrimos que o DBS forniceal não só resulta numa melhoria significativa e duradoura da memória em animais Rett, mas também promove um ambiente neuroprotetor favorável no cérebro e leva à produção de mais neurônios saudáveis ​​– o que, em conjunto, sugere que a DBS pode ser uma excelente terapia para tratar pacientes com Rett”, disse o Dr.