As experiências com ratos revelam as ligações cérebro-coração que nos fazem perder rapidamente a consciência — e acordar momentos depois.
Seja como resultado de calor, fome, ficar em pé por muito tempo, ou apenas à vista de sangue ou agulhas, 40% das pessoas desmaiam pelo menos uma vez na vida.
Mas exatamente o que causa essas breves perdas de consciência —, que os pesquisadores chamam de ‘síncope’ — permaneceu um mistério para cardiologistas e neurocientistas por um longo tempo.
Agora, os pesquisadores descobriram uma via neural, que envolve um grupo anteriormente não descoberto de neurônios sensoriais que conectam o coração ao tronco cerebral. O estudo, publicado em Nature em 1 de novembro, mostra que a ativação desses neurônios fez os ratos ficarem imóveis quase imediatamente, enquanto exibiam sintomas como dilatação rápida da pupila e o clássico reviro ocular observado durante a síncope humana.
Os autores sugerem que essa via neural é a chave para entender o desmaio, além da observação de longa data de que resulta da redução do fluxo sanguíneo no cérebro.“Há redução do fluxo sanguíneo, mas, ao mesmo tempo, existem circuitos dedicados no cérebro que manipulam isso, diz o coautor do estudo Vineet Augustine, neurocientista da Universidade da Califórnia, em San Diego.
“O estudo destas vias pode inspirar novas abordagens de tratamento para as causas cardíacas da síncope,” diz Kalyanam Shivkumar, cardiologista da Universidade da Califórnia, Los Angeles.
Novos neurônios
Os mecanismos que controlam como e por que as pessoas desmaiam há muito tempo intrigam os cientistas, em parte porque os pesquisadores tendem a se concentrar em estudar o coração ou o cérebro isoladamente. Mas os autores do estudo desenvolveram novas ferramentas para mostrar como esses dois sistemas interagem.
Usando a análise de sequenciamento de RNA de célula única dos gânglios nodosos, uma área no nervo vago (que conecta o cérebro a vários órgãos, incluindo o coração), a equipe identificou um grupo de neurônios sensoriais que expressam um tipo de receptor envolvido na contração de pequenos músculos dentro dos vasos sanguíneos que os leva a se restringir.
Esses neurônios, chamados NPY2R VSNs, são distintos de outros ramos do nervo vago que se conectam aos pulmões ou ao intestino. Em vez disso, eles formam ramos dentro das partes inferiores, musculares do coração, os ventrículos, e se conectam a uma área distinta no tronco cerebral chamada área pós-rema.
Usando uma nova técnica que combina imagens de ultrassom de alta resolução com optogenética — uma maneira de controlar a atividade neuronal usando luz — os pesquisadores estimularam os NPY2R VSNs em camundongos enquanto monitoravam sua frequência cardíaca, pressão arterial, respiração e movimentos oculares. Essa abordagem permitiu que a equipe manipulasse neurônios específicos e visualizasse o coração em tempo real. “Isso não era possível antes, porque você precisava descobrir a identidade desses neurônios,” diz Augustine.
Quando os NPY2R VSNs foram ativados, os ratos que estavam se movendo livremente desmaiaram com alguns segundos. Enquanto desmaiavam, os ratos exibiam sintomas semelhantes aos humanos durante a síncope, incluindo dilatação rápida da pupila e olhos rolando de volta em suas órbitas, bem como redução da frequência cardíaca, pressão arterial, pressão arterial, taxa de respiração e fluxo sanguíneo para o cérebro.
“Nós agora sabemos que existem receptores no coração que, quando feitos para disparar, desligarão o coração,” diz Jan Gert van Dijk, neurologista clínico no Centro Médico da Universidade de Leiden, na Holanda.
Nos seres humanos, a síncope é geralmente seguida por uma rápida recuperação. “Neurônios no cérebro são muito parecidos com crianças extremamente mimadas. Precisam de oxigênio e de açúcar, e precisam deles agora,” diz Dijk. “Eles param de funcionar muito rapidamente se os retirar oxigênio ou glucose.”
Essas células nervosas começam a morrer após cerca de 2 a 5 minutos sem oxigênio, mas a síncope normalmente dura apenas 20 a 40 segundos. “Se você adicionar oxigênio novamente, eles simplesmente retomarão seu trabalho e o farão com a mesma rapidez”, diz Dijk.
Atividade cerebral
Para entender melhor o que acontece dentro do cérebro durante a síncope, os pesquisadores registraram a atividade de milhares de neurônios de várias regiões do cérebro em camundongos usando eletrodos. Eles descobriram que a atividade diminuiu em todas as áreas do cérebro, exceto uma região específica no hipotálamo conhecida como PVC.
Quando os autores inibiram/bloquearam a atividade do PVC, os ratos experimentaram episódios de desmaio mais longos, enquanto sua estimulação fez com que os animais acordassem e começassem a se mover novamente. A equipe sugere que uma rede neural coordenada que inclui NPY2R VSNs e PVC regula o desmaio e a rápida recuperação que se segue.
“De um ponto de vista clínico, isto é tudo muito excitante,” diz Richard Sutton, cardiologista clínico do Imperial College London. A descoberta de NPY2R VSNs “não responde a todas as perguntas imediatamente”, acrescenta, “mas acho que poderia responder com pesquisas futuras quase tudo.”
Para “questões que os cardiologistas vêm pedindo há décadas, agora você pode trazer uma perspectiva de neurociência e realmente ver como o sistema nervoso controla o coração”, diz Augustine.
A próxima grande questão é estudar como esses neurônios são acionados, diz Dijk. “Tem sido um dos maiores enigmas de toda a minha carreira.”
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-03450-3
Por Miryam Naddaf
Publicado na Nature
