Você já pensou como seria ter um “interruptor” para desligar transtornos mentais como ansiedade social ou transtorno obsessivo-compulsivo? Talvez não estejamos tão longe assim. Uma equipe de cientistas da Duke University deu um grande passo ao criar sinapses elétricas artificiais no cérebro de camundongos, mudando a maneira como seus neurônios se comunicam.
Essas sinapses editadas geneticamente contornaram conexões químicas problemáticas, criando novas vias de sinalização que alteraram materialmente o comportamento dos animais. Camundongos geneticamente predispostos a desenvolver comportamentos semelhantes ao transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) apresentaram sintomas mínimos e cerca de dois terços nunca desenvolveram lesões faciais típicas. Um avanço que pode representar o início de uma nova era para a psiquiatria.
Além dos neurotransmissores: as rodovias elétricas do cérebro
Em mamíferos, incluindo humanos, o cérebro se comunica principalmente por meio de sinapses químicas usando neurotransmissores. As sinapses elétricas, que são muito mais raras, são baseadas em proteínas chamadas conexinas. E é isso que a brilhante intuição de Kafui Dzirasa e sua equipe.
“Queríamos descobrir se poderíamos criar uma maneira de contornar as sinapses químicas entre as células inserindo uma sinapse elétrica”, explica ele. Dzirasa. Não foi tarefa fácil: enquanto trabalhos semelhantes foram realizados no nemátodo C. elegans (um verme com apenas 302 neurônios), Os ratos têm aproximadamente 71 milhões de neurônios, um nível de complexidade muito superior.
Para construir essas novas “rodovias neurais”, os pesquisadores primeiro tiveram que identificar as conexinas corretas. A escolha recaiu sobre o conexões 34.7 e 35, encontrado em um peixe chamado perca branca. Essas proteínas funcionam como os lados positivo e negativo de um circuito elétrico, permitindo que a corrente passe diretamente entre os neurônios.
Sinapses Artificiais: Mapeando o Cérebro para Intervir com Precisão
O próximo desafio foi descobrir onde colocar essas novas conexões. Cientistas implantaram pequenos eletrodos no cérebro de camundongos, criando um mapa elétrico que mostrava o fluxo de informações entre diferentes áreas do cérebro.
Ao observar como esse mapa mudou quando os camundongos foram expostos a situações que induziam ansiedade ou agressão, a equipe conseguiu identificar os circuitos precisos que precisavam ser modificados. Um vírus inofensivo foi então usado para transportar as informações genéticas necessárias para produzir conexinas nas células-alvo.
O resultado? Sinapses elétricas totalmente funcionais alteraram o fluxo elétrico no córtex frontal, tornando os camundongos mais exploratórios e sociáveis. Uma aplicação potencialmente revolucionária para condições como ansiedade social.
Prevenir transtornos mentais, não apenas curá-los
Em um segundo experimento, ainda mais ambicioso, os pesquisadores queriam verificar se essa técnica poderia prevenir o surgimento de problemas psiquiátricos.
Criamos uma abordagem para modificar a conexão entre as células, permitindo uma reconfiguração direcionada do cérebro. Ele tem o potencial de corrigir muitos tipos diferentes de deficiências de fiação induzidas geneticamente para prevenir o surgimento de transtornos psiquiátricos.
Ao atingir um circuito de longo alcance entre o córtex frontal e uma área do cérebro chamada tálamo (importante quando os ratos estão estressados), a introdução de sinapses elétricas melhorou a comunicação entre essas regiões, evitando que os ratos “congelassem” em resposta ao estresse.
Ainda mais impressionante foi o experimento em ratos geneticamente predispostos a desenvolver sintomas semelhantes aos do TOC. Normalmente, esses animais começam a se limpar obsessivamente, o que acaba causando lesões faciais que lembram aquelas de pessoas com TOC que lavam as mãos compulsivamente. Camundongos equipados com sinapses artificiais se limparam menos e cerca de dois terços nunca desenvolveram lesões.
Sinapses artificiais, o futuro: edição do cérebro humano?
Embora o trabalho tenha sido realizado em ratos, Dzirasa Ele também selecionou as conexinas 34.7 e 35 porque espera-se que elas funcionem de forma semelhante em humanos. Os atlas existentes de perfis de expressão genética humana podem identificar quais células devem ser alvo.
“Esses padrões de expressão genética são como um marcador de GPS”, explica o pesquisador, mostrando quais células estão fazendo o quê. Vírus carregando o material genômico necessário poderiam ser injetados na corrente sanguínea e então atravessar a barreira hematoencefálica, que também poderia ser aberta usando ultrassom focalizado.
Mas a edição cerebral em pessoas ainda está muito longe e levanta questões éticas. Como uma nota Ithai Rabinowitch da Universidade Hebraica de Jerusalém, ainda não sabemos se o cérebro responderia criando novas conexões neurais que poderiam desfazer os efeitos das sinapses projetadas. ou até mesmo criar outros caminhos potencialmente negativos.
Apesar dessas incógnitas, a pesquisa abre um caminho interessante: pela primeira vez, podemos imaginar terapias que não apenas compensam os desequilíbrios químicos, mas literalmente reconstroem as conexões do cérebro. Não mais apenas medicamentos, mas intervenções reais e personalizadas de “engenharia neurológica”.
Estamos no início de uma nova era para a psiquiatria? É muito cedo para dizer, mas as sinapses artificiais representam, sem dúvida, uma das fronteiras mais promissoras na luta contra os transtornos mentais.
Encontre a pesquisa oficial aqui: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.03.25.645291v1
