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Pesquisadores israelenses podem ter descoberto um método capaz de detectar a doença de Parkinson em estágio inicial com um exame de imagem.

O método tradicional para a visualização de estruturas cerebrais utiliza uma técnica bastante conhecida e utilizada em todo o mundo: o MRI, ou ressonância magnética.

No entanto, este método não é sensível o suficiente para revelar mudanças biológicas que ocorrem no cérebro de pacientes com a doença de Parkinson, e não tem grande relevância para o diagnóstico da doença atualmente, servindo apenas para eliminar outros diagnósticos possíveis.

Mas, existe uma outra técnica, chamada de ressonância magnética quantitativa (qMRI), que pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém (HU), liderados pelo professor Aviv Mezer, adaptaram para possibilitar o diagnóstico em estágios iniciais da doença de Parkinson.

Hoje, o diagnóstico da doença de Parkinson em estágios iniciais é basicamente impossível. Ela é uma doença que progride e debilita o cérebro dos pacientes, eventualmente comprometendo a capacidade de locomoção e fala.

O diagnóstico consiste em um novo método de análise desenvolvido por Elior Drori, um estudante de doutorado de Mezer. Este método utiliza a ressonância magnética quantitativa para possibilitar a visualização de microestruturas dentro de uma porção profunda do cérebro, o corpo estriado, conhecido por se deteriorar durante o avanço da doença de Parkinson.

A ressonância magnética quantitativa (qMRI) faz diversas imagens de ressonância magnética utilizando energias de excitação diferentes – como se uma mesma fotografia fosse tirada utilizando iluminações diferentes. Com isso, o exame de imagem é capaz de revelar mudanças estruturais no tecido de regiões distintas do corpo estriado. Antes do desenvolvimento deste método, este nível de análise das células cerebrais só era possível após a morte dos pacientes.

Assim, os pesquisadores foram capazes de demonstrar com o novo método que as alterações se associam a estágios iniciais da doença de Parkinson, e à disfunção de movimento que ela causa nos pacientes. A descoberta foi publicada nesta sexta-feira, na revista Science Advances.

“Quando você não tem medidas, você não sabe o que é normal e o que é estrutura cerebral anormal, e o que está mudando durante o progresso da doença”, explicou Mezer. Com estas novas informações, segundo ele, é possível um diagnóstico precoce da doença de Parkinson e o fornecimento de “marcadores” para o monitoramento da eficácia de futuros medicamentos.

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“O que descobrimos é a ponta do iceberg”, disse o professor. Com a técnica em mãos, os pesquisadores agora poderão estendê-la para investigar mudanças microestruturais em regiões diferentes do cérebro. Com a descoberta, a ressonância magnética quantitativa está sendo elevada a uma ferramenta para uso em ambiente clínico, com Mezer prevendo que isto acontecerá em 3 a 5 anos.

O estudante de doutorado Elior Drori ainda aponta que este método pode ser capaz de identificar subgrupos dentro dos diagnosticados com a doença de Parkinson, que podem responder a medicamentos de formas diferentes entre si. O pesquisador diz ver esta análise “levando a um tratamento personalizado, permitindo futuras descobertas de medicamentos com cada pessoa recebendo o medicamento mais apropriado”.

Via Medical Express

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Um caso recente de infecção nos Estados Unidos voltou os holofotes para o protozoário unicelular Naegleria fowleri, também conhecido como a “ameba comedora de cérebros”. Na semana passada, no estado americano do Iowa, as autoridades locais fecharam temporariamente a área do lago em um parque depois que um banhista foi infectado.

Essa ameba que traz consigo um terrível “codinome” é justamente mais encontrada nas águas doces não tratadas, como as de rios e lagos, ou como as existentes em fontes termais e até em piscinas comunitárias. Raramente surge um caso de infecção, mas quando acontece, é muito mortal.

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Infecção

De acordo com o Centro de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) dos EUA, apenas 4 dos 154 indivíduos infectados conhecidos no país, de 1962 a 2021, sobreviveram. Uma média na taxa de mortalidade superior a 97% – e uma possibilidade de diagnóstico ocorrer muitas vezes só após a morte.

A infecção acontece quando o protozoário entra pelo nariz da pessoa na água (e não quando o banhista bebe essa água). Depois que entrou na vítima, a ameba comedora de cérebros vai diretamente para o órgão – para comer. Entretanto, apesar de afetar o tecido cerebral, de fato, o protozoário come principalmente bactérias.

ameba comedora de cérebro
Imagem: iStock

Sintomas

Em sua infecção cerebral, a ameba causa a doença meningoencefalite amebiana primária (MAP), que leva à destruição do tecido do cérebro. Em seus estágios iniciais, os sintomas podem ser semelhantes aos da meningite bacteriana. Cerca de 5 dias após a pessoa ser infectada (intervalo de 1 a 12 dias), ela começa a ter dor de cabeça, febre, náusea ou vômito.

Os sintomas posteriores podem incluir rigidez no pescoço, confusão mental, falta de atenção às pessoas e ao ambiente, perda de equilíbrio, convulsões e alucinações. Após o início dos sintomas, a doença progride rapidamente para a morte da pessoa em cerca de 5 dias (intervalo de 1 a 18 dias), sob um processo de inchaço cerebral – como resultado tanto da liberação de moléculas tóxicas pela ameba quanto das tentativas do sistema imunológico de combater o invasor.

Tratamentos

A maioria dos casos conhecidos em que as pessoas sobreviveram à MAP nos EUA ocorreram nos últimos 10 anos. Eles incluem uma menina de 12 anos e um menino de 16 anos que, em casos separados, se recuperaram totalmente e puderam voltar à escola.

Essas histórias de sucesso se basearam no diagnóstico rápido e no tratamento agressivo, incluindo o uso de hipotermia terapêutica – resfriando o corpo abaixo da temperatura normal para aliviar o inchaço no cérebro. Uma variedade de medicamentos antifúngicos e outros são usados ​​para combater a infecção. Incluindo anfotericina B, miltefosina, azitromicina, fluconazol, rifampicina e dexametasona, de acordo com o CDC.

Por fim, a maioria dos casos de infecção acontecem nos Estados Unidos – e poucos na América do Sul, sendo que não houve ainda registros de MAP no Brasil. De qualquer forma, as ações pessoais para reduzir o risco de infecção por Naegleria fowleri devem se concentrar em limitar a quantidade de água que sobe pelo nariz e diminuir as chances de que a ameba comedora de cérebros possa estar na água.

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Imagem: sutthiphorn phanchart/iStock

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Uma pesquisa conjunta das universidades de Lille e Estrasburgo, ambas na França, demonstrou que hábito de tomar café pela manhã pode deixar marcas profundas no cérebro. Mas calma, não é porque são marcas que elas são negativas, muito pelo contrário.

De acordo com os pesquisadores, uma xícara diária de café pela manhã não só tem um efeito despertador nas pessoas, mas também causa melhorias nas funções cognitivas. Os resultados foram publicados no Journal of Clinical Investigation e replicados na prestigiada revista Nature.

Café melhorou aprendizado e memória das cobaias

Nos testes em modelos animais, os pesquisadores analisaram os efeitos da cafeína nos neurônios e em outras células cerebrais de camundongos. Para isso, durante duas semanas, os animais foram alimentados com água com infusão de cafeína.

No final deste período, os pesquisadores analisaram o hipocampo dos roedores. Essa área é uma região do cérebro muito importante para o aprendizado e a memória. Nos roedores que receberam cafeína, houve uma mudança significativa na atividade das células cerebrais.

Efeitos potencialmente duradouros

Em resumo, houve uma redução na síntese de proteínas no metabolismo, ao mesmo tempo que as proteínas relacionadas à sinalização e plasticidade dos neurônios ficaram mais ativas. As cobaias também foram submetidas a algumas tarefas de aprendizagem.

Isso permitiu aos cientistas aumentarem a atividade genética de processos importantes, como a formação de memórias, nos camundongos que tomaram café. E esse efeitos foram bastante duradouros, já que novos testes foram feitos duas semanas depois.

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Nestes novos testes, a equipe analisou novamente o hipocampo dos camundongos, mesmo depois que eles tinham parado de receber café diariamente. As mudanças permaneceram, o que sugere que a cafeína pode causar alterações duradouras no cérebro.

Via: Gizmodo

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Um caso raro foi publicado pela revista Neuropsychologia e está surpreendendo pesquisadores de todo o mundo. Uma mulher na casa dos 50 anos que nasceu sem o lobo temporal esquerdo, área do cérebro responsável pelo processamento da linguagem, conseguiu se tornar bilíngue.  

A paciente foi denominada como EG para proteger sua identidade. Ela descobriu em 1987 que tinha um cérebro atípico. Provavelmente ela teve um derrame quando ainda era um bebê.  

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O intuito da pesquisa realizada pela neurocientista cognitiva Evelina Fedorenko e sua equipe do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) era entender como o cérebro de EG reorganizou suas tarefas já que ele tinha perdido uma parte de sua massa.  

Os pesquisadores utilizaram uma ressonância magnética funcional para captar a atividade cerebral de EG enquanto ela realizava tarefas relacionas a linguagem, como ler frases. Foi possível concluir que sua capacidade linguística foi transferida para outra parte do cérebro.  

Cérebro. Imagem: Shutterstock/nepool
Mulher que nasceu sem parte do cérebro responsável pela linguagem é bilíngue. Imagem: Shutterstock

“Se você pode remover metade de um cérebro e funcionar bem, isso sugere que há muitas partes em nossos cérebros típicos que são dispensáveis”, afirmou Fedorenko.“Aparentemente, há muitas coisas em nosso cérebro que são totalmente redundantes, o que é – em termos de engenharia – uma maneira muito boa de construir um sistema.” 

O estudo ressaltou que estes casos tendem a se fortificar quando o incidente foi na infância, como no caso de EG, pois neste período a capacidade do sistema nervoso de se adaptar é mais forte e mais rápida. 

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Em um novo estudo, os pesquisadores da Universidade AlMaarefa, na Arábia Saudita, descobriram que a vitamina K (um nutriente presente em alimentos como brócolis, espinafre e rúcula) possui efeitos protetores contra o desenvolvimento de problemas neurodegenerativos, como a doença de Alzheimer.

Ainda não publicado, o estudo foi apresentado no encontro anual da Associação Americana de Anatomia, realizado nos Estados Unidos. “A vitamina K2 demonstrou um impacto muito promissor em impedir alterações comportamentais, funcionais, bioquímicas e histopatológicas relacionadas ao envelhecimento do cérebro senil. Ela pode ser proposta como uma abordagem promissora para atenuar os distúrbios relacionados à idade e preservar as funções cognitivas em indivíduos idosos”, explicou o autor sênior do estudo Mohamed El-Sherbiny, pesquisador da Universidade AlMaarefa.

Outras pesquisas já haviam feito a ligação das vitaminas do complexo K com os processos envolvendo o funcionamento do cérebro. Mas desta vez, os cientistas encontraram caminhos biológicos pelos quais o nutriente parece ser capaz de preservar a função cognitiva.

Imagem: Lightspring – Shutterstock

Os cientistas avaliaram o funcionamento cognitivo e o comportamento dos animais após 17 meses e constataram que aqueles que receberam o nutriente tiveram uma performance melhor que os demais. Além disso, eles relacionaram a suplementação com a vitamina com uma redução de comprometimento cognitivo, depressão e ansiedade.

O estudo foi conduzido com camundongos, e com isso, mais pesquisas são necessárias para confirmar a veracidade em humanos. “Mais estudos clínicos serão necessários para avaliar a dosagem apropriada para proteção contra a doença de Alzheimer”, disse El-Sherbiny.

A equipe também examinou o tecido do cérebro dos animais para entender quais são os caminhos biológicos durante o processo de preservação pela vitamina K. Os resultados revelaram a ativação de processos no órgão ligados às proteínas NLRP3, Caspase 1 e NRF-2, as quais atuam na atividade inflamatória e antioxidante. Ademais, houve um aumento da tirosina, que é um aminoácido que auxilia a preservar as funções cognitivas.

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Fonte: O Globo

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Pesquisadores da Universidade de Tsukuba, no Japão, descobriram um método não invasivo de estimulação cerebral, a estimulação magnética transcraniana repetitiva (EMTr). Segundo os cientistas, o novo método é capaz de modular os ritmos cerebrais e o comportamento cognitivo durante a resolução de problemas.

Os cientistas conseguiram descobrir que o EMTr é capaz de aumentar a sincronização dos ritmos cerebrais durante tarefas cognitivas. Como alguns ritmos cerebrais estão diretamente ligados a determinados aspectos da cognição, os resultados podem ajudar no aprimoramento de habilidades cognitivas.

Divisão dos ritmos pré-frontais

O professor Masahiro Kawasaki, autor principal do estudo, explica que os ritmos pré-frontais são divididos em teta e alfa. Os ritmos teta pré-frontais estão associados ao controle cognitivo e à resolução de conflitos, enquanto isso, os alfa são responsáveis por novas ideias e pela resolução de problemas.

“Como a EMTr pode ser usada para alterar a atividade neural, queríamos investigar como a estimulação em frequências específicas poderia afetar o comportamento de resolução de problemas”, explicou o autor do estudo em artigo publicado no Scientific Reports.

Para isso, os pesquisadores examinaram as relações entre oscilações cerebrais e a “desistência” cognitiva. Durante os exames, os voluntários realizaram uma série de tarefas que envolviam resolução de problemas. Em seguida, foram examinados os efeitos da EMTr nas oscilações cerebrais e no desempenho nas tarefas.

Quando desistir?

Mulher jogando papéis para o alto
Enquanto o ritmo alfa do lobo frontal está associado à resolução bem-sucedida de problemas, o ritmo teta está logado à desistência. Crédito: Tero Vesalainen/Shutterstock

Os testes consistiam em resolver alguns exercícios de lógica, sendo possível aos participantes indicar quando queriam “desistir” de resolver as tarefas. “Descobrimos que o ritmo teta no lobo frontal do cérebro estava associado à desistência”, escreveu Kawasaki.

Ao mesmo tempo, os pesquisadores notaram que o ritmo alfa estava associado à resolução bem-sucedida desses problemas. A etapa seguinte consistiu em aplicar o EMTr em frequências específicas enquanto os participantes completavam a mesma tarefa cognitiva, medindo as ondas cerebrais e o desempenho.

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Kawasaki descreveu os resultados como “empolgantes”. “A EMTr de frequência Teta aumentou as amplitudes de teta e diminuiu os comportamentos de desistência”, explicou o pesquisador. “A EMTr de frequência alfa aumentou as amplitudes de alfa, mas não teve efeito na desistência”, completou.

Aplicações práticas

Isso pode ser uma evidência importante de que a EMTr pode ser usada para modulação da atividade oscilatória do cérebro, além de comportamentos relacionados aos processos de desistência. No final das contas, isso pode ser uma chave para tratamentos melhores para transtornos como a depressão.

A ruminação é uma característica bastante comum da depressão e pode suprimir os comportamentos adaptativos de desistência. Isso pode fazer com que pessoas com depressão possam ter problemas na hora de desistir de algo e se concentrar em outras coisas quando não estão obtendo sucesso naquela missão;

A pesquisa mostra como a modulação dos ritmos neurais alfa e teta podem diminuir a ruminação e tratar alguns sintomas da depressão. Além disso, o estudo é um exemplo importante de como o EMTr pode ser usado para mudar o comportamento de pessoas com transtornos mentais.

Via: Medical Xpress

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Os primatas são geralmente considerados mais espertos do que os ratos, por exemplo. Porém, em uma nova descoberta, os pesquisadores de neurociência da Universidade de Chicago e do Laboratório Nacional de Argonne descobriram que os ratos, na verdade, têm mais sinapses conectando os neurônios em seu cérebro.

Em um estudo comparando os cérebros de macacos e camundongos no nível sináptico, os pesquisadores descobriram que os primatas tinham muito menos sinapses por neurônio em comparação com os roedores, tanto em neurônios excitatórios quanto inibitórios na camada 2/3 do córtex visual. 

Sendo assim, usando modelagem de rede neural recorrente artificial, a equipe foi capaz de determinar que o custo metabólico de construção e manutenção de sinapses provavelmente leva redes neurais maiores a serem mais esparsas.

A equipe de pesquisa, composta por cientistas dos laboratórios de David Freedman, no Argonne National Laboratory, alavancou avanços recentes em microscopia eletrônica, assim como dados existentes publicamente disponíveis para comparar a conectividade em ambas as espécies. 

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Depois de reconstruir as imagens de microscopia e medir as formas de 107 neurônios macacos e 81 neurônios de camundongos, a equipe analisou cerca de 6 mil sinapses nas amostras de macacos e mais de 9.7 mil sinapses nas amostras de camundongos. 

Ao comparar os conjuntos de dados, eles descobriram que os neurônios dos primatas recebem de duas a cinco vezes menos conexões sinápticas excitatórias e inibitórias do que os neurônios de camundongos semelhantes. Para Gregg Wildenberg, este trabalho mostra que, embora haja mais conexões totais no cérebro, se observar por neurônio, os primatas na verdade têm menos sinapses.

“O cérebro é apenas cerca de 2,5% da nossa massa corporal total, mas requer cerca de 20% da energia total do corpo”, disse Wildenberg. Ele comentou “acredita-se que a maior parte dessa energia seja gasta nas sinapses, tanto na energia para se comunicar através das sinapses, mas também para construí-las e mantê-las.”

De acordo com os pesquisadores, os resultados ajudarão a informar pesquisas futuras em primatas e camundongos, bem como nas comparações entre os dois. Além disso, Rosen apontou que compreender as diferenças entre as espécies pode ajudar a esclarecer os princípios gerais do cérebro para entender melhor o comportamento.

“Ninguém trata um camundongo e um primata da mesma maneira; eles se comportam de maneira diferente. Essas observações fundamentais das diferenças anatômicas entre os dois podem nos permitir extrair princípios gerais que podem ser aplicados em todas as espécies, bem como o que é único para cada animal”, concluiu.

Fonte: Medical Xpress

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Neurocientistas e cientistas da computação da Universidade de Princeton e da Baylor College of Medicine produziram um novo e extenso mapa dos circuitos cerebrais. O trabalho de cinco anos com imagens funcionais do cérebro de camundongos, apresenta detalhes de inúmeras partículas do órgão, como os neurônios e as terminações nervosas.

O projeto, denominado MICrONS, foi financiado pela Intelligence Advanced Research Projects Activity para aperfeiçoar o aprendizado de máquina, por meio da engenharia reversa dos algoritmos do cérebro. O estudo é, portanto, um diálogo entre a neurociência e a ciência de dados.

Um dos pesquisadores explicou que eles trataram o cérebro como se fosse um computador.

Foram usadas cerca de 200.000 imagens digitais de células e as conexões entre elas, muitas das quais nunca haviam sido capturadas de forma completa antes. Eles acreditam que essas informações biológicas inéditas devem levar os estudos de teorias de computação neural a um outro nível.

Um dos objetivos da pesquisa foi extrair dados para ampliar o entendimento sobre a inteligência artificial. No entanto, também pode trazer novas possibilidades para o tratamento de doenças cerebrais em pacientes humanos.

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A startup de neurotecnologia Synchron impôs uma derrota à Neuralink, uma das empresas do bilionário Elon Musk, ao se tornar a primeira empresa a receber aprovação regulatória do FDA, órgão dos Estados Unidos similar à nossa Anvisa, para começar a testar implantes cerebrais em voluntários humanos.

Com essa autorização dada pelo FDA, a Synchron anunciou que espera iniciar estudos em humanos ainda este ano. O produto da empresa, batizado de Stentrode, é um implante neural que se conecta ao cérebro por meio da jugular. O objetivo é usá-lo como uma interface cérebro-computador para conceder o controle de dispositivos externos usados por pessoas com paralisias.

Batendo as rivais

A autorização coloca a Synchron à frente de rivais do setor, com destaque para a Neuralink, que recebe um pesado aporte financeiro de Elon Musk, mas ainda não conseguiu saltar dos experimentos dos implantes cerebrais em animais para os primeiros testes em humanos. Em um comunicado à imprensa, o CEO da empresa, Thomas Oxley, comemorou a decisão do FDA.

Demonstração do funcionamento do implante Stentrode, da Synchron

Para Oxley, o anúncio representa um resultado satisfatório para anos de testes de segurança realizados em conjunto com o FDA. Segundo ele, a empresa e o órgão regulatório têm trabalhado juntos para abrir caminho para a primeira aprovação comercial de um implante cerebral permanente para o tratamento de paralisias.

Mercado aquecido

A vitória da Synchron sobre a Neuralink, em partes, acontece porque o Stentrode oferece uma abordagem muito menos invasiva em comparação com o implante da empresa de Elon Musk. O implante da Neuralink inclui vários fios, que são perfurados no crânio do usuário, em contrapartida, o implante da Synchron pode ficar totalmente fora do crânio.

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Porém, a Neuralink e a Synchron não são os únicos dois players fortes no mercado de implantes cerebrais. Na semana passada, a empresa de neurotecnologia Paradromics conseguiu um aporte de R$ 100 milhões para desenvolver e refinar seu implante neural, que também pretende dar a pessoas paralisadas a capacidade de se mover e se comunicar através de uma interface cérebro-computador.

Com informações do Futurism

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Não é fácil fazer um medicamento chegar ao cérebro, já que os vasos que irrigam o sistema nervoso central são revestidos por uma estrutura protetora complexa de adentrar. Em um estudo recente, especialistas observaram que os nanomateriais à base de metal, como óxido de prata e zinco, podem cruzar essa barreira hematoencefálica e auxiliar no tratamento de doenças cerebrais.

Segundo a Medical Xpress, os nanomateriais encontrados em medicamentos e produtos de consumo podem ingressar na barreira hematoencefálica com facilidade variável, dependendo de sua forma, criando impactos neurológicos positivos ou negativos.

Essa barreira física, composta por uma camada de células endoteliais, desempenha papel vital na saúde cerebral. É ela quem restringe a passagem de várias substâncias químicas e moléculas estranhas para o cérebro, a partir dos vasos sanguíneos circundantes.

Um novo estudo da Universidade de Birmingham, verificou a capacidade de nanomateriais metálicos cruzarem um modelo in vitro da barreira hematoencefálica, tanto na forma de partículas quanto de íons dissolvidos. Esses compostos à base de metal, como óxido de prata e zinco são amplamente utilizados em cosméticos, por exemplo.

Pesquisadores acreditam que o estudo auxiliará a aperfeiçoar medicamentos neurológicos. Créditos: Istock

De acordo com Iseult Lynch, coautora da pesquisa, as variações na forma, tamanho e composição química dos nanomateriais podem influenciar dramaticamente em sua penetração através da barreira hematoencefálica in vitro.

O estudo verificou que o óxido de zinco foi o material que adentrou a barreira hematoencefálica in vitro com maior facilidade. Esse composto é usado comercialmente como dermoprotetor, geralmente encontrado em protetores solares.

Além disso, concluiu-se que os compostos de prata também podem penetrar a barreira quando dispostos na forma esférica. Esse tipo de composto é usados em produtos cosméticos e cremes anti-envelhecimento.

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O experimento, no entanto, encontrou impactos adversos dos nanomateriais metálicos na saúde dos astrócitos, células que controlam as respostas neurológicas.

“O potencial de neurotoxicidade é maior em alguns materiais do que em outros, devido às diferentes maneiras como suas formas permitem que eles se movam e sejam transportados”, afirmou Zhiling Guo, outro pesquisador da Universidade de Birmingham.

Ainda assim, os cientistas acreditam que a descoberta é positiva, pois ajudará a projetar nanomateriais mais seguros, capazes de aperfeiçoar medicamentos para doenças cerebrais.

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