"Se não fosse pela variabilidade entre os pacientes, a medicina seria uma ciência e não uma arte”. Essa frase do médico canadense William Osler, considerado por muitos o fundador da medicina cientifica moderna, resume muito bem o que vamos esperar da medicina num futuro próximo: personalização.

Hoje em dia, a medicina atual se orienta a partir da doença. Chamamos de doença a todo estado sintomático não-saudável. Vale notar que a noção de “saúde” ou o conceito de “saudável” já é, por si mesmo, individualizado. Comunidades de surdos nos EUA rejeitaram exames genéticos para identificação desse sintoma no pré-natal, pois não consideram a surdez como deficiência. De forma semelhante, alguns autistas (diga-se os menos severos e capazes de se expressar) não buscam a cura, pois também não se consideram doentes. Para eles, basta a aceitação social.

Mas se o próprio conceito de “saúde” varia, imagine o conceito de doença. Em resposta a essa medicina curativa, surgiu a medicina preventiva, preocupada com a manutenção da saúde publica, sem levar em consideração o individuo. Somos orientados a fazer exercícios, a comer menos açúcar, mas tanto médicos como cientistas olham para a média da população e não para cada pessoa. Em geral, essa medicina preventiva tem servido para orientar decisões estatísticas populacionais, em caráter meramente coletivo.

A revolução genômica permite a leitura do código genético do indivíduo de forma detalhada, algo inexistente alguns anos atrás. Com isso, geramos um mapa genômico, capaz de prever de maneira probabilística a susceptibilidade a doenças. É diferente de exames anteriores, como o CGH array ou o cariótipo, que detectam alterações grosseiras no genoma. O sequenciamento genético “lê” cada uma das 3 bilhões de “letras” que compõem a estrutura genética de uma determinada pessoa. Sabendo-se disso, pode-se determinar a causa de doenças genéticas e investigar possíveis variantes que influenciem a saúde do individuo. Por exemplo, com esse conhecimento, é possível alterar o ambiente (dieta, frequência de exercício, uso de fármacos específicos, requisição de exames clínicos adicionais, etc) de forma a manter o individuo o mais saudável possível.

Deu para perceber que essa revolução depende muito do conhecimento cientifico disponível no momento. Esse conhecimento é fluido, pois a ciência avança de forma gradativa. No entanto, a estrutura genética é estável. Isso permite que revisitemos os mapas genômicos de tempos em tempos, buscando novas informações e nos atualizando sobre o conhecimento cientifico relevante em cada caso. É uma medicina interativa, ou seja, o próprio individuo (ou responsável por ele) pode participar ativamente da busca por informações relevantes e decidir, juntamente com sua equipe médica, a melhor forma de lidar com as informações encontradas. Um exemplo disso pode ser encontrado na bibliografia do Steve Jobs, quando se reunia com sua equipe médica para tomar decisões sobre os medicamentos e estilo de vida a ser adotado após cada sequenciamento do seu câncer.

A medicina genômica, apesar de ainda cara, já não é mais restrita aos mais ricos e está acessível para a população. Como toda tecnologia de ponta, o custo deve baixar significativamente. Chegará o momento em que isso será feito em todos, ao nascer, auxiliando cada um de nós na busca por uma vida cada vez mais saudável.

Nos últimos anos, o fator genético do autismo tem se consolidado como o maior agente causal do espectro. O sequenciamento genético de indivíduos autistas estão revelando quais os genes relacionados aos mais diversos tipos de autismos. A diversidade genética explica também o porquê desse espectro autista: nem todos os genes-alvo atuam da mesma forma no cérebro humano. Existem alterações genéticas que resultam num quadro clinico mais severo do que outras.

Apesar da velocidade das analises genômicas, o conhecimento das vias moleculares afetadas por essas mutações genéticas ainda engatinha. Isso acontece porque desvendar como cada gene atua no cérebro humano requer um tempo maior, pois ainda não temos modelos ideais para isso. A revolução das células-tronco, permitindo a criação de minicérebros em laboratórios tem ajudado em muito esse tipo de investigação. Mas isso ainda é um trabalho longo, sistemático, caro e altamente especializado. Simplesmente não temos tantos cientistas vivos que possam dar conta de compreender como atuam os cerca de 20 mil genes que temos (menos de 1% do genoma humano). Mesmo assim, toda semana são publicados diversos artigos científicos contendo evidencias sobre a função de determinados genes e sua relação com os diversos sintomas do autismo.

Porém, mesmo com o pouco que sabemos já é possível ajudar o tratamento em alguns casos. Quando fazemos o sequenciamento genético de um individuo autista o resultado pode vir de três formas:

1-A informação genética não permite concluir qual o gene alterado. Isso acontece porque as mutações podem não estar presentes em nenhum dos genes do genoma, mas sim em regiões regulatórias (99% do genoma). Se o conhecimento da função dos genes anda devagar, nossa compreensão de como as regiões regulatórias estão envolvidas com o autismo, ainda engatinha. Mesmo assim, toda semana saem trabalhos científicos nessa área. Outra possibilidade é que nesse caso, o autismo não tenha origem genética, mas seria decorrente de algum fator ambiental (lesão cerebral, infecção fetal, etc).

2-Descobrimos qual o gene afetado e já conhecemos o suficiente desse gene para propor alguma intervenção farmacológica. Isso acontece apenas numa minoria dos casos. Mas quando acontece, os resultados são impressionantes, testemunhamos crianças literalmente saindo do espectro, melhorando a qualidade de vida e tornando-se independentes. São ocorrências específicas, muitas vezes não reportados pela literatura cientifica pois são estudos de caso únicos, mas que são apresentados em congressos científicos todos os anos. A empolgação com esses casos faz com que as agências de fomento continuem a investir no sequenciamento genético de autistas. A iniciativa da Autism Speaks pretende concluir 10 mil genomas de indivíduos autistas nos próximos anos.

3-Descobrimos qual o gene afetado, mas não conhecemos como ele funciona. Quase que a metade dos indivíduos autistas sequenciados hoje em dia acabam caindo nessa categoria. Sabe-se qual é o gene, mas não existe ainda conhecimento cientifico suficiente para propor algum tratamento, mesmo que experimental. Meu filho autista, Ivan, está nessa categoria. Cerca de um ano depois do sequenciamento, foram publicados dados genômicos de outros indivíduos com o mesmo gene afetado na Inglaterra, Estados Unidos, Argentina e África. As famílias passam a se conectar, criam paginas em redes sociais e trocam experiências. Alguns grupos buscam formas de se arrecadar verbas para acelerar o conhecimento naquele gene especifico, na esperança de que o conhecimento das vias moleculares tragam possíveis medicamentos. Foi o que aconteceu com a síndrome de Rett (gene causador MECP2), com a síndrome de Cdkl5 (gene causador CDKL5), ou com a síndrome de Phelan-McDermid (gene causador SHANK3) entre outras. Conforme fica claro, a relação entre o gene causador e a condição clinica, vemos uma tendência dessas condições em se tornarem síndromes distintas do que chamamos simplesmente de autismo. Pode-se então personalizar o tratamento.

Segundo essa lógica, o espectro autista estaria com os dias contados. O fim do autismo como o conhecemos hoje será decorrência dessa revolução genética e acessibilidade a esse conhecimento. Num futuro não muito longe, iremos olhar para o que acontece hoje e nos surpreender como fomos ingênuos em achar que todos os autistas eram iguais e tinham as mesmas necessidades.

Até pouco tempo atrás, tentar desvendar as vias de informações neuronais parecia impossível. Isso porque o cérebro humano possui bilhões de neurônios que fazem milhares de conexões nervosas entre si. Essas interações são responsáveis por trilhões de sinapses, uma complexidade quase que inexplicável.

Mas da mesma forma que a maioria dos aviões passam por hubs de aviação, as informações no cérebro trafegam por caminhos conhecidos. Um trabalho americano recente mostrou que 70% de todo fluxo de informação elétrica cortical passa por apenas 20% das rotas neuronais na mesma região. Essa observação sugere que exista um tipo de sub-rede nervosa, responsável pela linguagem, aprendizado e memória.

O trabalho foi um misto de eletrofisiologia, aonde os cientistas “ouviram” a informação elétrica de 500 neurônios do córtex somatosensorial, registrando um volume grande de informação, numa região particularmente pequena do cérebro. Os dados foram usados em modelagens computacionais para gerar possíveis redes com o fluxo de informação encontrado. Esses modelos mostraram que a forma mais eficiente seria através desses hubs neuronais. Como consequência, foi possível inclusive distinguir a direção da informação, criando-se mapas com as conexões possíveis. Um ponto importante desse estudo é que ele não se restringiu a regiões corticais distantes, mas também mostrou que os hubs existem em micro-redes ou micro-estruturas locais.

Esses “hubs neuronais” seriam cruciais para entender como funcionam as regiões com tráfego pesado de informação cortical. A ideia é que existam neurônios seletivos que estariam orquestrando essas redes de forma eficiente. Ou seja, apesar do alto nível de informação, apenas alguns neurônios seriam realmente importantes pela manutenção desse tráfego. Por isso, é também uma possível explicação do porque essas redes neuronais seriam tão vulneráveis, afinal, pequenos defeitos poderiam causar grandes estragos no sistema. O trabalho cria hipóteses evolutivas interessantes, por exemplo, a de que nosso cérebro parece favorecer a eficiência entre vulnerabilidade.

O trabalho foi feito em roedores, mas sabe-se que esse tipo de trânsito pesado também existe em outros mamíferos, inclusive no cérebro humano. Por isso, acredita-se que o trabalho irá nos ajudar a desvendar como doenças neurodegenerativas, com perdas de neurônios, afetam a eficiência das redes nervosas. O estudo também gera hipóteses interessantes para doenças do neurodevenvolvimento, aonde mutações genéticas sutis poderiam causar um mal-funcionamento de neurônios essenciais nas redes, como é o caso do espectro autista. Para entender como esses neurônios mantém a informação no cérebro fluindo de forma dinâmica, será necessário entender como os hubs se coordenam para controlar o fluxo de informação.

Sei que estou correndo o risco de me tornar um neurocientista pouco popular no país do futebol, mas acho que todo pai cujo filho joga e gosta de futebol, você deveria considerar essa opinião.

Conforme a ciência avança, vamos descobrindo quais são os fatores que influenciam nosso cérebro e nossa saúde em geral. Por exemplo, na década de 60 a ciência mostrou que fumar é prejudicial à saúde do fumante e daqueles que o rodeiam. Por causa disso, a sociedade optou por evitar fumantes em lugares fechados. Também sabemos há quase meio século que o álcool afeta o desenvolvimento do embrião.

Consequentemente, evitamos o consumo de bebidas alcoólicas durante a gestação. Conforme evoluímos cientificamente, ficamos mais sofisticados socialmente. O acesso a informação e ao conhecimento faz com que abandonemos práticas antigas ou tradicionais por uma atitude mais progressista e saudável.

Nas últimas duas décadas, diversos trabalhos científicos revelaram que impactos repetitivos na cabeça durante certas práticas esportivas, colocam os atletas em risco de danos cerebrais permanente. Se uma criança pratica o cabeceio durante jogos de futebol, ela está, com certeza, dentro dessa área de risco.

Estudos com outros esportes, como boxe e futebol americano, deixaram esse fator de risco muito claro: lesões cerebrais são detectadas imediatamente após o trauma, mesmo que o individuo não sinta nada e permaneça assintomático. As consequências mais sérias, podem aparecer anos mais tarde, já na fase adulta, e estão diretamente relacionadas a frequência e intensidade das batidas.

O trauma repetitivo, mesmo com intensidade baixa, contribui para que as lesões celulares aumentem, causando traumas irreversíveis. É o que chamamos hoje em dia de Encefalopatia Traumática Crônica (ETC), descrita pela primeira vez em 2002. Os sintomas são graves, e incluem depressão, demência, tremores e pensamentos suicidas. A condição também está associada a tendência ao uso de drogas.

A ETC é vista hoje como uma doença neurodegenerativa progressiva. Em 2009 a ETC foi detectada em diversos atletas. Em 2011, duas organizações de pediatria, uma Canadense e outra Americana, publicaram um manifesto contra a exposição infantil a lesões na cabeça durante a pratica esportiva.

Em 2014 foi registrado o primeiro caso de um jogador de futebol com ETC. No mesmo ano, a Federação de Futebol dos Estados Unidos perdeu um processo judicial feito por famílias da Califórnia sobre negligência com lesões cerebrais e passou a recomendar a proibição das jogadas de cabeça em crianças menores de 10 anos, além de impor limites ao jogo aéreo com jogadores de 11 a 13 anos.

Segundo o processo, em 2010 foram aproximadamente 50 mil jogadores de futebol em categorias estudantis que sofreram com lesões cerebrais, um número superior ao encontrado no basquete, beisebol e artes marciais. Infelizmente, a ação não conseguiu alterar as regras da FIFA, que não abordam esse assunto.

Sabendo disso, profissionais de saúde passam a ter o dever de informar e educar as pessoas sobre os riscos associados a lesões na cabeça, incluindo-se aí o famoso cabeceio futebolístico. Ao informar um individuo adulto sobre os riscos de cabecear durante uma partida de futebol, ele tem livre-arbítrio para decidir o que quiser. O mesmo acontece quando explica-se sobre os riscos do cigarro e mesmo assim alguns optam por fumar. O cérebro humano somente amadurece durante os 18-25 anos.

Temos idades legais para uma série de atividades, como votar, dirigir, fumar e ingerir álcool. Seguindo essa mesma lógica, acho que deveríamos proibir o cabeceio/jogo aéreo em nosso futebol infantil. Isso seria uma atitude sensata de proteção ao que temos de mais precioso em nosso país: o cérebro de nossas crianças, o único órgão que irá defini-las como indivíduos em nossa sociedade.

Foto: Montes de sal no Salar de Uyuni, na Bolívia, onde se calcula que esteja metade da reserva de lítio do planeta.

Lítio, um dos mais simples átomos oriundos de explosões astronômicas durante a origem do universo há milhões de anos atrás, é um dos remédios psiquiátricos mais usados no mundo. Do Big Bang para seu cérebro, a história do uso clínico do Lítio mostra como um simples elemento da natureza pode alterar quem nós somos e nossa capacidade de interação com o mundo.

Lítio é uma molécula simples, carregada positivamente e muito semelhante ao sódio. É o terceiro átomo da tabela periódica. É encontrado na natureza dissolvido na água em pequenas quantidades, ou em toneladas, encontradas em certas regiões do planeta, como nos desertos de sais da Bolívia. O Lítio era usado de forma empírica na medicina, antes mesmo de ser conhecido quimicamente. Por séculos foi recomendado a pessoas com distúrbios mentais, que consumiam o elemento naturalmente encontrado em certas “águas milagrosas” durante a Idade Média, até virar ingrediente principal em bebidas fortificadas com Lítio (7Up) no século 20. Mas não se preocupe, assim como a Coca-cola teve que remover a cocaína de sua formula, o Lítio foi retirado da 7Up em 1948.

Com os resultados de ensaios clínicos controlados na década de 50, ficou claro que o elemento era capaz de estabilizar episódios maníacos em pacientes bipolares. Relatos epidemiológicos, também ligaram populações humanas que consumiam água com pequenas quantidades de Lítio naturalmente dissolvida, com a baixa frequência de indivíduos bipolares e episódios suicidas. É, desde então, o tratamento mais efetivo para controlar a síndrome bipolar e certos quadros depressivos. Mas o mecanismo de ação do átomo no cérebro ainda é desconhecido. Uma das hipóteses sugere que o Lítio atue como neuroprotetor, estabilizando contatos sinápticos em neurônios que controlam o humor. Faria isso auxiliando a regeneração axonal, melhorando o funcionamento das mitocôndrias (estruturas celulares responsáveis pela carga enérgica da célula), controlando inflamações ou participando na re-mielinização. Por causa desse espectro de ação, cientistas estão testando a eficácia do Lítio em outras doenças mentais, como o mal de Alzheimer ou a síndrome do X-Frágil. Mas os benefícios do Lítio dependem da dose correta, altas doses são toxicas para o organismo.

O que mais me impressiona é que a capacidade do Lítio em modular o humor e crises compulsivas tem origens na explosão de estrelas durante o começo do universo. De alguma forma esse átomo persistiu durante milhões de anos no universo, sendo então dissolvido na água da Terra e, eventualmente, tornando-se uma pílula capaz de modificar a forma como nossos cérebros funcionam. Filosoficamente, estamos observando que as mesmas forças que contribuíram para modelar a formação do mundo, são responsáveis pela homeostasia de nossos cérebros. É muito provável que essas forças não apenas atuem no cérebro bipolar, mas no cérebro de todos os seres vivos.

Ou o estranho caso de um super-olfato que pode mudar a forma de se diagnosticar o mal de Parkinson

O marido de Joy Milne morreu com 65 anos. Ele era um anestesista antes de ter sido diagnosticado com o mal de Parkinson, aos 45 anos de idade. Cerca de uma a cada 500 pessoas sofrem com o mal de Parkinson -- são de 7 a 10 milhões de pessoas no mundo todo sofrendo com a doença. A condição é neurodegenerativa, incurável, afetando a forma como as pessoas se movimentam, conversam, interagem socialmente e dormem. A causa é uma lenta mortalidade de neurônios dopaminérgicos no cérebro. Ainda não sabemos por que esses neurônios são preferencialmente atacados ou exatamente quando começam a morrer.

A britânica Joy notou que o cheiro do marido havia mudado muito antes do diagnostico clinico, seis anos antes. Imaginou que fosse o suor do marido junto com algum químico usado durante as anestesias. Segundo ela, o novo odor é difícil de descrever, é sutil como o almíscar e apareceu ocasionalmente. O cheiro foi ficando mais forte ao mesmo tempo que os sintomas de cansaço e descontrole motor ficavam cada vez mais evidentes em seu marido. Ela só foi conectar o novo cheiro com o mal de Parkinson quando participou de um evento de caridade para arrecadar fundos para a causa. Foi lá que ela encontrou diversas pessoas com o mesmo distinto cheiro.

E foi por mero acaso que Joy comentou essa relação com um cientista inglês que achou o fato bizarro. O cientista, Dr. Tilo Kunath, desafiou Joy a um teste. Ela teria que distinguir entre 12 camisetas, quais haviam sido usadas por pacientes com Parkinson. O nariz de Joy foi quase infalível, “errou” apenas um. Ela identificou corretamente os seis pacientes. O individuo controle que ela havia supostamente havia classificado como doente erroneamente acabou sendo diagnosticado com Parkinson oito meses depois, quando os sintomas começaram a ficar evidentes nesse individuo. Isso sim é o que eu chamo de nariz.., digo, diagnostico preciso!

O resultado repercutiu nos laboratório mundo afora que estudam Parkinson, afinal encontrar uma forma de se diagnosticar a doença nos estágios iniciais é benéfico para o paciente. Existem laboratórios confirmando essas observações de forma independente e procurando quais seriam os sinais químicos exalados pela pele dos pacientes com Parkinson que Joy estaria detectando. Resultados recentes sugerem uma alteração nas glândulas sebáceas dos pacientes, uma observação que os dermatologistas já haviam descrito nos anos 20, mas completamente ignorada por neurocientistas. Outros estudos descobriram que a alfa-nucleina, proteína que se acumula nos cérebros de indivíduos com Parkinson, também se acumula na pele e pode ser a responsável pelo cheiro característico identificado por Joy. Uma hipótese alternativa sugere que o cheiro vem de bactérias, não do corpo humano, que colonizam preferencialmente a pele dos pacientes. O mecanismo exato desse processo ainda é um mistério.

Hoje em dia, ainda é extremamente difícil de se diagnosticar o mal de Parkinson. Ainda usamos os métodos utilizados por Dr. James Parkinson em 1917, que consiste na observação clinica da pessoa e dos sintomas. Uma ferramenta para se diagnosticar o Parkinson antes de os sintomas realmente começarem a surgir seria transformador. Pacientes, familiares e profissionais de saúde poderiam discutir antecipadamente quais os melhores tratamentos, monitorar a progressão da doença, e oferecer melhores oportunidades para essas pessoas. Pacientes diagnosticados dessa forma seriam também uteis na pesquisa acadêmica, e poderiam nos ensinar fatores relacionados com a trajetória clinica e eventuais formas de se retardar o aparecimento dos sintomas.

Pode até ter sido uma descoberta ocasional, mas isso não desmerece o fato de que essa historia tem o potencial de gerar um impacto muito grande na vida de diversas crianças que podem sofrer com essa condição num futuro próximo.

Foto: o casal Milne em visita à Escócia (Reprodução/Facebook/Parkinson's UK in Scotland)