Cientistas da Universidade de Illinois, nos EUA, criaram uma molécula sensível à luz que pode estimular uma resposta neural em células da retina e do cérebro.

A pesquisa representa o primeiro passo para curar doenças oculares como a degeneração macular, ou para acalmar crises epilépticas.

Os resultados foram publicados na revista Nature.

A degeneração macular, a principal causa de perda de visão em pessoas com mais de 50 anos, é causada pela perda de células sensíveis à luz na retina, os bastonetes e cones.

"Os cones e bastonetes, que absorvem a luz e iniciam os sinais visuais, são o elo quebrado na cadeia, mesmo que o que chamamos de "células internas" da retina, em muitos casos, ainda tenham função normal. Nossa ideia é ignorar os bastonetes e cones perdidos, tornando as células internas sensíveis à luz", explica o investigador principal do estudo David Pepperberg.

Pepperberg e seus colegas desenvolveram moléculas sensíveis à luz que, quando injetadas no olho, podem encontrar o caminho para as células interiores da retina, unindo-se e iniciando o sinal visual que é enviado para o cérebro.

Os investigadores sintetizaram novos compostos construídos sobre o conhecido agente anestésico propofol, pequena molécula que se liga a um receptor de proteínas nas células nervosas. O receptor é normalmente ativado pelo neurotransmissor GABA, e quando isso acontece ele abre um canal na membrana da célula para gerar um sinal que se propaga para outras células nervosas.

Químicos liderados por Karol Bruzik conseguiram essa molécula adicionando um componente químico sensível à luz ao propofol. Quando atingido pela luz de diferentes comprimentos de onda, a molécula muda de forma e funciona como um interruptor liga-desliga para estes receptores.

A equipe de pesquisa testou o novo composto, chamado MPC088, em três diferentes tipos de células: células ganglionares da retina, células nervosas que transmitem sinais visuais da retina para o cérebro através do nervo óptico; neurônios de Purkinje do cerebelo; e células não nervosas, que foram especialmente desenvolvidos para produzir e instalar o receptor GABA na sua membrana.

MPC088 se liga ao receptor e o torna muito mais sensível a GABA. Luz de comprimentos de onda apropriados convertem MPC088 em uma forma inativa e vice-versa, reduzindo e, em seguida, restaurando a sensibilidade para GABA, o que abre o canal de membrana para iniciar o sinal neuronal.

Outras aplicações

As experiências com os neurônios de Purkinje do cerebelo mostraram que o composto é capaz de ir além dos sistemas visuais.

Segundo os pesquisadores, a descoberta sugere que o composto também pode ter potencial como uma terapia para a epilepsia, doença que envolve a atividade excitatória anormal no cérebro.

"Como os receptores GABA são tipicamente inibitórios, a introdução de luz de comprimento de onda apropriado na região do ataque epilético no cérebro pode desligar o ataque", explica Pepperberg.

A equipe acredita que o trabalho abre novos caminhos não só para a aplicação na retina, mas também em doenças do sistema nervoso central, onde uma disfunção ou deficiência da atividade GABA é um problema chave.

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