Epilepsia e dist�rbio do sono: tratamento por estimula��o nervosa; entenda

A Interface Nervosa Perif�rica (PNI) � uma t�cnica promissora na medicina, uma vez que permite provocar respostas espec�ficas no corpo por meio da estimula��o el�trica dos nervos. Depress�o e epilepsia est�o entre as complica��es tratadas pela abordagem. Pesquisadores da Universidade T�cnica de Munique, na Alemanha, e da NTT Research, nos Estados Unidos, trabalham para us�-la, inicialmente, contra dist�rbios do sono. Nesse caso, os pacientes seriam submetidos a uma estimula��o el�trica de nervos finos por eletrodos impressos em 4D.

O novo dispositivo tem capacidade de se dobrar e se enrolar instantaneamente em torno de fibras nervosas ultrafinas quando entra em contato com a umidade do tecido. Inicialmente, o pequeno aparelho foi fabricado usando a tecnologia de impress�o 3D, o que permitiu uma adapta��o flex�vel da forma e do di�metro. A partir da t�cnica 4D, que torna materiais 3D em deform�veis sob certas condi��es, p�de-se obter a maleabilidade em situa��es de umidade. Detalhes da vers�o aprimorada foram publicados, neste m�s, na revista Advanced Materials.

A bainha externa do novo eletrodo compreende um hidrogel biocompat�vel que incha em contato com a umidade. O revestimento interno da estrutura � constitu�do de tit�nio-ouro, que permite a transmiss�o de sinais el�tricos entre os eletrodos e as fibras nervosas. A combina��o dessas propriedades possibilita que o eletrodo se agarre a um nervo e o estimule sem causar danos.

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 Segundo Bernhard Wolfrum, professor de neuroeletr�nica da universidade alem� e l�der do estudo, o peso leve n�o era um dos crit�rios de design mais importantes. J� o aspecto de dobrar-se sozinho, sim: "Para permitir formas vers�teis e desenhos geom�tricos, buscamos implementar o mesmo princ�pio dentro de uma abordagem de impress�o 3D", conta. "Al�m disso, ele deveria ser robusto no manuseio e pequeno o suficiente para envolver os nervos com os di�metros previstos. Havia ainda o desafio de fabrica��o econ�mica, confi�vel e r�pida", lista.

Sem danos

Para testar a tecnologia, a equipe aplicou os eletrodos em gafanhotos. As finas fibras nervosas dos insetos, de 100 micr�metros de di�metro, foram embainhadas sem a ocorr�ncia de danos. Os cientistas tamb�m constataram que os eletrodos foram capazes de estimular, de forma confi�vel, pequenos nervos e fazer registros das propriedades el�tricas em c�lulas e tecidos nervosos a partir deles. Para os autores, "os resultados bem-sucedidos sugerem que a interface funcional aguda de nossos dispositivos � poss�vel".

A equipe aposta na aplica��o do eletrodo como implantes aprimorados para pacientes que sofrem de apneia do sono. "Atualmente, � dif�cil estimular seletivamente apenas os m�sculos que movem a l�ngua para frente. � aqui que os eletrodos flex�veis podem ser aplicados, facilitando a estimula��o dos nervos de forma mais seletiva", explica, em nota, Clemens Heiser, um dos respons�veis pelo estudo.

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Na avalia��o de Filipe T�rres, professor no Instituto Federal de Bras�lia (IFB), a propriedade de flexibiliza��o dos eletrodos a partir da umidade possibilita uma ampla variedade de aplica��es biom�dicas. "Essa tecnologia pode ser empregada em qualquer �rea que envolva eletroestimula��o, principalmente as que antes n�o eram poss�veis pela dificuldade ao acesso desses nervos muito finos", diz o tamb�m doutorando em engenharia na Universidade de Bras�lia (UnB).

 Euclides Chuma, membro s�nior do Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletr�nicos (IEEE), acredita que a tecnologia tenha potencial para conectar nervos do sistema nervoso parassimp�tico — respons�vel por controlar batimentos card�acos, press�o arterial, adrenalina e a��car no sangue — a um dispositivo de neuromodula��o, o que permitiria tratar doen�as cardiovasculares e metab�licas. "Esse eletrodo pode servir, no futuro, para controlar a press�o arterial e o diabetes sem o uso de medicamentos em situa��es em que esses rem�dios n�o s�o eficazes."

Limita��es

Apesar das potencialidades, os eletrodos apresentam algumas limita��es. De acordo com Chuma, o dispositivo n�o pode substituir medicamentos e deve ser aplicado somente em casos espec�ficos. "Trata-se de uma tecnologia de implante, ou seja, de inserir dispositivos dentro de organismos vivos. Implantes s� devem ser utilizados em situa��es espec�ficas, pois o risco � maior do que a utiliza��o de outras solu��es como medicamentos", explica.

Leonardo Giordano Paterno, professor do Instituto de Qu�mica da UnB, tamb�m avalia que h� a necessidade do estudo para comprovar o poss�vel uso em tecidos humanos. "Ainda exige a comprova��o da biocompatibilidade ao longo do tempo, especialmente em seres vivos, uma vez que o estudo foi realizado in vitro." T�rres concorda. "A biocompatibilidade � important�ssima para a seguran�a do paciente. Ela garante que, quando entre em contato com nossos tecidos, um material n�o cause experi�ncia t�xica, irritante, inflamat�ria, al�rgica ou cancer�gena."

A equipe planeja avaliar o comportamento de outros materiais de eletrodos, como parileno, silicones e poliimida. "Os pr�ximos passos devem incluir an�lises de biocompatibilidade de longo prazo de dispositivos dobr�veis implantados em pequenos mam�feros, incluindo avalia��o de rea��o a corpos estranhos e a estabilidade do material", indicam os autores.

 

* Estagi�ria sob a supervis�o de Carmen Souza