Estimular ondas cerebrais gama pode proteger pacientes com câncer de comprometimento da memória e outros efeitos cognitivos da quimioterapia.
Pacientes submetidos à quimioterapia geralmente experimentam efeitos cognitivos, como comprometimento da memória e dificuldade de concentração – uma condição comumente conhecida como “cérebro quimio”.
Pesquisadores do MIT mostraram agora que um tratamento não invasivo que estimula as ondas cerebrais de frequência gama pode ser promissor para o tratamento da quimioterapia cerebral. Em um estudo com camundongos, eles descobriram que a exposição diária à luz e ao som com uma frequência de 40 hertz protegia as células cerebrais de danos induzidos pela quimioterapia. O tratamento também ajudou a prevenir a perda de memória e o comprometimento de outras funções cognitivas.
Este tratamento, que foi originalmente desenvolvido como uma forma de tratar a doença de Alzheimer, parece ter efeitos generalizados que podem ajudar com uma variedade de distúrbios neurológicos, dizem os pesquisadores.
“O tratamento pode reduzir os danos ao DNA, reduzir a inflamação e aumentar o número de oligodendrócitos, que são as células que produzem mielina ao redor dos axônios”, diz Li-Huei Tsai, diretor do Instituto Picower de Aprendizagem e Memória do MIT e professor do Departamento de Ciências Cerebrais e Cognitivas do MIT. “Também descobrimos que esse tratamento melhorou o aprendizado e a memória, e melhorou a função executiva nos animais.”
Tsai é a autora sênior do novo estudo, publicado hoje na Science Translational Medicine. O autor principal do artigo é TaeHyun Kim, pós-doc do MIT.
Ondas cerebrais protetoras
Vários anos atrás, Tsai e seus colegas começaram a explorar o uso da luz piscando a 40 hertz (ciclos por segundo) como uma maneira de melhorar os sintomas cognitivos da doença de Alzheimer. Trabalhos anteriores sugeriram que os pacientes com Alzheimer têm oscilações gama prejudicadas – ondas cerebrais que variam de 25 a 80 hertz (ciclos por segundo) e acredita-se que contribuam para funções cerebrais como atenção, percepção e memória.
Os estudos de Tsai em camundongos descobriram que a exposição à luz piscando a 40 hertz ou sons com um tom de 40 hertz pode estimular ondas gama no cérebro, o que tem muitos efeitos protetores, incluindo impedir a formação de placas beta amiloides. Usar luz e som juntos fornece uma proteção ainda mais significativa. O tratamento também parece promissor em humanos: ensaios clínicos de fase 1 em pessoas com doença de Alzheimer em estágio inicial descobriram que o tratamento é seguro e oferece alguns benefícios neurológicos e comportamentais.
No novo estudo, os pesquisadores se propuseram a ver se esse tratamento também poderia neutralizar os efeitos cognitivos do tratamento quimioterápico. A pesquisa mostrou que essas drogas podem induzir inflamação no cérebro, bem como outros efeitos prejudiciais, como a perda de substância branca – as redes de fibras nervosas que ajudam diferentes partes do cérebro a se comunicarem entre si. Os medicamentos quimioterápicos também promovem a perda de mielina, o revestimento protetor de gordura que permite que os neurônios propaguem sinais elétricos. Muitos desses efeitos também são vistos no cérebro de pessoas com Alzheimer.
“A quimioterapia cerebral chamou nossa atenção porque é extremamente comum, e há muitas pesquisas sobre como é o cérebro após o tratamento de quimioterapia”, diz Tsai. “De nosso trabalho anterior, sabemos que essa estimulação sensorial gama tem efeitos anti-inflamatórios, então decidimos usar o modelo de quimio cerebral para testar se a estimulação sensorial gama pode ser benéfica.”
Como modelo experimental, os pesquisadores usaram camundongos que receberam cisplatina, um medicamento quimioterápico frequentemente usado para tratar cânceres testiculares, de ovário e outros. Os camundongos receberam cisplatina por cinco dias, depois foram retirados por cinco dias e, em seguida, novamente por cinco dias. Um grupo recebeu apenas quimioterapia, enquanto outro grupo também recebeu terapia de luz e som de 40 hertz todos os dias.
Após três semanas, camundongos que receberam cisplatina, mas não terapia gama, mostraram muitos dos efeitos esperados da quimioterapia: encolhimento do volume cerebral, danos ao DNA, desmielinização e inflamação. Esses camundongos também tiveram populações reduzidas de oligodendrócitos, as células cerebrais responsáveis pela produção de mielina.
No entanto, camundongos que receberam terapia gama juntamente com o tratamento com cisplatina mostraram reduções significativas em todos esses sintomas. A terapia gama também teve efeitos benéficos no comportamento: os ratos que receberam a terapia tiveram um desempenho muito melhor em testes projetados para medir a memória e a função executiva.
“Um mecanismo fundamental”
Usando o sequenciamento de RNA de célula única, os pesquisadores analisaram as mudanças de expressão gênica que ocorreram em camundongos que receberam o tratamento gama. Eles descobriram que, nesses camundongos, genes ligados à inflamação e genes que desencadeiam a morte celular foram suprimidos, especialmente em oligodendrócitos, as células responsáveis pela produção de mielina.
Em camundongos que receberam tratamento gama junto com cisplatina, alguns dos efeitos benéficos ainda puderam ser vistos até quatro meses depois. No entanto, o tratamento gama foi muito menos eficaz se iniciado três meses após o término da quimioterapia.
Os pesquisadores também mostraram que o tratamento gama melhorou os sinais de quimioterapia cerebral em camundongos que receberam um medicamento quimioterápico diferente, o metotrexato, que é usado para tratar câncer de mama, pulmão e outros tipos de câncer.
“Acho que esse é um mecanismo muito fundamental para melhorar a mielinização e promover a integridade dos oligodendrócitos. Parece que não é específico do agente que induz a desmielinização, seja a quimioterapia ou outra fonte de desmielinização”, diz Tsai.
Por causa de seus efeitos generalizados, o laboratório de Tsai também está testando o tratamento gama em modelos de camundongos de outras doenças neurológicas, incluindo a doença de Parkinson e a esclerose múltipla. A Cognito Therapeutics, uma empresa fundada por Tsai e pelo professor do MIT Edward Boyden, terminou um teste de fase 2 da terapia gama em pacientes com Alzheimer e planeja começar um teste de fase 3 este ano.
“O foco principal do meu laboratório agora, em termos de aplicação clínica, é o Alzheimer; mas espero que possamos testar essa abordagem para algumas outras indicações também”, diz Tsai.
A pesquisa foi financiada pela Fundação JPB, pelo Fundo de Sementes Ko Hahn e pelos Institutos Nacionais de Saúde.
Anne Trafton
OBS.: Temos aparelhos frequências onde podemos reproduzir essa frequência de várias formas em nossos tratamentos.