Um passo em frente, nenhum passo atrás: novo estudo traz avanços na compreensão do papel da dopamina no movimento

A dopamina, um mensageiro químico no cérebro, é sobretudo conhecida pelo seu papel na forma como sentimos prazer e recompensa. No entanto, uma nova investigação da Fundação Champalimaud (FC) chama a atenção para o envolvimento crítico da dopamina no movimento, com implicações para a compreensão e tratamento dos sintomas da Doença de Parkinson.

Imagine o acto de caminhar. É algo que a maioria das pessoas fisicamente aptas faz sem pensar duas vezes. No entanto, trata-se na verdade de um processo complexo que envolve vários sistemas neurológicos e fisiológicos. A Doença de Parkinson (DP) é uma doença em que o cérebro perde lentamente células específicas, chamadas neurónios dopaminérgicos, o que resulta numa diminuição da força e da velocidade dos movimentos. No entanto, há outro aspeto importante que também é afectado: a duração das acções. Uma pessoa com DP pode não só mover-se mais lentamente, como também dar menos passos consecutivos antes de se imobilizar. O novo estudo mostra que os sinais dopaminérgicos afectam directamente a duração das sequências de movimentos, o que nos aproxima um pouco mais da descoberta de novos alvos terapêuticos para melhorar a função motora na DP.

"A dopamina está intimamente associada à recompensa e ao prazer, sendo muitas vezes referida como o neurotransmissor do bem-estar", salienta Marcelo Mendonça, primeiro autor do estudo. "Mas, para os indivíduos com DP, que têm uma deficiência de dopamina, são normalmente as perturbações do movimento que mais afectam a sua qualidade de vida. Um aspecto que sempre nos interessou foi o conceito de lateralização. Na DP, os sintomas manifestam-se de forma assimétrica, começando frequentemente num lado do corpo antes de se declarar no outro. Com este estudo, quisemos explorar a teoria de que as células dopaminérgicas não se limitam a motivar-nos para o movimento, mas que também reforçam, especificamente, os movimentos do lado oposto do nosso corpo".

Iluminando o cérebro

Para o efeito, os investigadores desenvolveram uma nova tarefa comportamental com ratinhos, que exigia que os animais, que se moviam livremente, utilizassem uma pata de cada vez para premir uma alavanca de forma a obter uma recompensa (uma gota de água açucarada). E para perceber o que estava a acontecer no cérebro dos ratinhos durante esta tarefa, utilizaram uma tecnologia chamada microscopia de um fotão, equipando os ratinhos com um minúsculo microscópio portátil. O dispositivo foi apontado para a Substantia nigra pars compacta (SNc) – uma região rica em dopamina, nas profundezas do cérebro, que é significativamente afectada na DP –, permitindo aos cientistas ver a atividade das células cerebrais em tempo real.

Os ratinhos tinham sido geneticamente modificados de modo a que os seus neurónios dopaminérgicos se iluminassem quando activos graças a uma proteína especial que brilha ao microscópio. Isto significa que, sempre que um ratinho estava prestes a mexer a pata ou a receber uma recompensa, os cientistas podiam ver quais os neurónios que se iluminavam e ficavam activos com a acção ou a recompensa.

A observação destes neurónios luminosos deu origem a descobertas muito esclarecedoras. "Havia dois tipos de neurónios dopaminérgicos misturados na mesma zona do cérebro", observa Mendonça. "Alguns neurónios ficavam activos quando o ratinho estava prestes a mover-se, enquanto outros se iluminavam quando o ratinho recebia a recompensa. Mas o que realmente nos chamou a atenção foi a forma como estes neurónios reagiam consoante a pata que o animal usava".

Como a dopamina escolhe o lado

A equipa verificou que os neurónios activados pelo movimento se iluminavam mais quando os ratinhos usavam a pata oposta ao lado do cérebro que estava a ser observado. Por exemplo, se o lado direito do cérebro estivesse a ser observado, os neurónios desse lado ficavam mais activos quando o ratinho usava a pata esquerda, e vice-versa. Numa observação mais aprofundada, os cientistas descobriram então que a actividade destes neurónios relacionados com o movimento não só assinalava o início de um movimento, como também parecia codificar, ou representar, a duração das sequências de movimento (o número de pressões na alavanca).

Mendonça explica: "Quanto mais o ratinho estivesse disposto a pressionar a alavanca com a pata oposta ao lado do cérebro que estávamos a observar, mais activos se tornavam os neurónios. Por exemplo, os neurónios do lado direito do cérebro ficavam mais excitados quando o ratinho usava a pata esquerda para pressionar a alavanca com mais frequência. Mas quando o ratinho pressionava mais a alavanca com a pata direita, estes neurónios não apresentavam o mesmo incremento de excitação. Por outras palavras, estes neurónios não “ligavam” apenas ao facto de o ratinho se mover ou não, mas também à quantidade de movimento e ao lado do corpo que se movia".

Para estudar a forma como a perda de dopamina afecta o movimento, os investigadores utilizaram uma neurotoxina que reduz selectivamente as células produtoras de dopamina num dos lados do cérebro. Este método simula doenças como a DP, em que os níveis de dopamina diminuem e o movimento se torna difícil. E puderam observar como a redução de dopamina altera a forma como os ratinhos pressionavam a alavanca com cada pata. Descobriram que a redução de dopamina num dos lados levava a menos pressões de alavanca com a pata do lado oposto, enquanto a pata do mesmo lado não era afectada. Este resultado corrobora a influência lateralizada da dopamina sobre o movimento.

Implicações e direcções futuras

Rui Costa, o autor sénior do estudo, retoma o relato. “Os nossos resultados sugerem que os neurónios dopaminérgicos relacionados com o movimento não só motivam o movimento em geral, mas podem também modular o comprimento de uma sequência de movimentos no membro contralateral, por exemplo. Em contrapartida, a actividade dos neurónios dopaminérgicos relacionados com a recompensa é mais universal e não favorece um lado do corpo em detrimento do outro. Isto revela um papel mais complexo do que se pensava dos neurónios dopaminérgicos no movimento".

Costa reflecte: "Os diferentes sintomas observados nos doentes com DP poderão talvez estar relacionados com quais os neurónios dopaminérgicos que foram perdidos – por exemplo, os mais ligados ao movimento ou à recompensa. Isto poderia, potencialmente, permitir reforçar as estratégias de gestão da doença mais adaptadas ao tipo de neurónios dopaminérgicos perdidos, em especial porque sabemos agora que existem diferentes tipos de neurónios dopaminérgicos geneticamente definidos no cérebro.”