Plasticidade cerebral promove piora das crises epilépticas

por Centro Médico da Universidade de Stanford

Crises epilépticas

As crises epilépticas pioram pelo mesmo mecanismo no qual a prática leva à perfeição, descobriu um novo estudo da Escola de Medicina da Universidade de Stanford.

A pesquisa, realizada em roedores com epilepsia, fornece uma nova e importante visão sobre a mecânica de como as convulsões pioram: as convulsões promovem um melhor isolamento das fibras nervosas envolvidas na convulsão, permitindo que o cérebro tenha convulsões com mais eficiência. As descobertas explicam por que as convulsões geralmente se tornam mais frequentes e graves em pacientes com epilepsia que não tomam medicação ou cuja epilepsia não responde a medicação.

O estudo foi publicado em 2 de maio de 2022 na Nature Neuroscience.

Os resultados da pesquisa representam o primeiro exemplo conhecido de um tipo de plasticidade cerebral, chamada "mielinização dependente de atividade", contribuindo para uma doença. O estudo também sugere nova drogas para interromper o processo e evitar que as convulsões aumentem.

"Fiquei surpresa com o que vimos. Inicialmente, pensei que, por ser um processo de doença, veríamos a mielinização deficiente de alguma forma", disse a principal autora do estudo, Juliet Knowles, MD, Ph.D., professora assistente de neurologia, ciências neurológicas e de pediatria.

"O que estamos vendo é mielinização em um padrão que favorece a progressão das convulsões".

Outros autores do estudo são Michelle Monje, MD, Ph.D., professora de neurologia e ciências neurológicas, e John Huguenard, Ph.D., professor de neurologia e ciências neurológicas.

O processo de aprendizagem

A mielina é a substância gordurosa que isola os nervos. Na mielinização adaptativa, descoberta pelo grupo de Monje, o cérebro aumenta o número de fibras mielinizadas e a espessura do revestimento ao redor das fibras nervosas que disparam com mais frequência. Esse isolamento ajuda a consolidar as coisas que aprendemos na estrutura física de nossos cérebros.

A plasticidade da mielina contribui para muitas funções cerebrais, incluindo atenção, aprendizado e memória. Normalmente, quando alguém pratica uma nova habilidade, como andar de bicicleta ou tocar piano, a ativação do nervo desencadeia a mielinização adaptativa. Os nervos mais ocupados ficam revestidos por camadas mais espessas de mielina isolante, melhorando a velocidade e a sincronização das redes nervosas usadas na habilidade e tornando a pessoa um ciclista melhor ou um músico mais talentoso.

Mas a pesquisa mostra, pela primeira vez, que a mielinização também pode tornar os nervos mais eficientes em ações indesejadas.

Em uma convulsão, os neurônios disparam com sincronia anormal. Dependendo do tipo de convulsão, os circuitos neurais envolvidos podem estar localizados em uma pequena região do cérebro ou podem se estender por uma grande área do cérebro – mas são os mesmos circuitos todas as vezes.

Assim como muita prática de piano pode fazer com que uma espessa camada de mielinização aumente a eficiência dos circuitos específicos necessários para tocar uma sonata de Beethoven, muitas convulsões podem aumentar a mielinização – e, portanto, a eficiência – dos circuitos que apreendem. Isso torna mais fácil para o cérebro ter convulsões, da mesma forma que é mais fácil interpretar Beethoven na 50ª tentativa do que na quinta.

“Achamos que o início das convulsões começa com mecanismos neuronais, mas os rearranjos na mielina realmente compõem mudanças patológicas nas redes cerebrais”, disse Knowles. O processo parece ser uma razão pela qual os pacientes com epilepsia que não estão tomando medicação ou não respondem à medicação podem ter convulsões mais frequentes e/ou mais intensas à medida que a doença progride.

"Esta é a primeira demonstração de mielinização mal-adaptativa em um contexto de doença, e acho que esta é a ponta do iceberg", disse Knowles. "Temos que explorar como isso acontece em diferentes tipos de epilepsia e talvez em outras doenças neurológicas e neuropsiquiátricas".

'Crises de ausência'

Em algumas convulsões, a atividade neuronal anormal causa convulsões; em outros, as pessoas perdem o tônus ​​muscular, causando o colapso.

Os pesquisadores se concentraram em um tipo comum chamado 'crises de ausência', nas quais todo o comportamento para, geralmente por menos de um minuto. As pessoas que têm essas convulsões parecem estar olhando ou sonhando acordadas. Eles também experimentam uma breve perda de consciência; depois, eles não sabem o que aconteceu. Essas crises, embora menos dramáticas do que aquelas que causam convulsões ou colapso, ainda interferem na vida de pacientes epilépticos e podem ser perigosas se, por exemplo, alguém tiver uma crise de ausência ao atravessar uma rua.

Crianças e adultos com certos tipos de epilepsia podem sofrer centenas de crises de ausência diariamente. Embora a medicação possa tratá-la, cerca de 30% dos pacientes com epilepsia do tipo ausência na infância ainda têm convulsões, mesmo que estejam tomando medicação.

"Para a maioria das formas de epilepsia, não temos tratamento modificador da doença", disse Knowles. “Podemos dar medicamentos que interrompem temporariamente as convulsões, mas isso não aborda o que está acontecendo estruturalmente no cérebro”.