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Qual é a semelhança entre um elefante vaidoso, um camundongo camarada e um macaco pidão, e por que nos arrepiamos quando olhamos alquém que se cortou?

Recentemente, foi mostrado que elefantes possuem a curiosa capacidade de se reconhecerem quando em frente a espelhos. Também foi mostrado que camundongos sentem compaixão quando observam companheiros de gaiola sofrendo. Apesar desses estudos parecerem meras curiosidades do mundo animal, eles revelam que certos animais, assim como os humanos, possuem um certo nível de auto-consciência. Mas onde entram o macaco pidão e o arrepio ao vermos alguém que acaba de se cortar?

Graças a uma descoberta feita sem querer por cientistas italianos da Universidade de Parma em 1996, o grupo de neurônios responsável por reconhecer outros indivíduos, interpretar suas ações e expressões e se relacionar com eles – os chamados neurônios-espelho – foi identificado. Giaccomo Rizzolatti e seus colaboradoes em Parma estavam apenas estudando o grupo de neurônios que aumentavam a atividade quando um macaco estendia o braço para pegar uma banana, por exemplo. Eles acreditavam que estavam estudando apenas neurônios envolvidos com a atividade motora do macaco. Durante uma pausa no experimento, um dos colaboradores pegou uma banana, com a intenção de comê-la. Para a surpresa de todos os cientistas presentes naquele momento, os mesmos neurônios do macaco aumentaram a atividade, sem que o macaco se mexesse! Ou seja, os neurônios que estão em atividade quando o indivíduo executa uma ação são os mesmos que estão em atividade quando o indivíduo observa outro executando a ação. Esses neurônios foram batizados de neurônios-espelho, pois através deles conseguimos nos projetar em outros indivíduos e experimentar suas sensações.

Os pesquisadores foram ainda mais longe e mostraram que os mesmos neurônios que disparam quando somos espetados por uma agulha disparam quando vemos outra pessoa espetada por uma agulha. Em outras palavras, literalmente experimentamos a dor alheia. Mais interessante ainda, por meio de técnicas de imagem cerebral como eletro-encefalograma (EGG) e ressonância magnética (fMRI), pesquisadores mostraram que conseguimos experimentar as emoções alheias, com a mesma intensidade que vivenciamos as nossas próprias emoções.

Vários cientistas, entre eles Vilayanur S. Ramachandran, especulam que a descoberta dos neurônios-espelho é o elo perdido que ajuda a explicar por que somente o homem, entre todas as especies conhecidas, teve capacidade cognitiva suficiente para desenvolver linguagem e cultura. Ramachandran acredita que, em um momento-chave durante a evolução do homem, neurônios-espelho ficaram muito melhores (mais rápidos e mais numerosos) do que os presentes em outros animais, fazendo com que o aprendizado via observação e repetição se tornasse mais eficiente, promovendo a passagem de qualquer conhecimento adquirido diretamente de uma geração para outra (dita herança cultural), sem a necessidade de aguardar o lento processo de seleção natural darwiniana. Como já observado por Rizzolatti, esses neurônios possivelmente foram responsáveis pela imitação dos movimentos de lábio e língua que possivelmente produziu a oportunidade de a linguagem se desenvolver (é por isso que, quando você mostra a língua para um recém-nascido, ele provavelmente mostrará a língua de volta).

Outra evidência interessante é que em humanos os neurônios-espelho se localizam no córtex frontal inferior, próximo à área de Broca, considerada uma região relacionada à linguagem.

O que acontece quando os neurônios-espelho não funcionam como o previsto? Pouco se sabe sobre a regulação e participação exata dos neurônios-espelho no circuito do sistema nervoso central (afinal de contas, eles só foram descobertos há dez anos!). Entretanto, há alguns indícios de que distúrbios no sistema de neurônios-espelho podem causar problemas de socialização.

Há fortes evidências, em trabalhos cientificos recentemente publicados pelos grupos de Vilayanur Ramachandran e Marco Iacoboni, de que crianças com autismo apresentam uma disfunção no sistema de neurônios-espelho. O autismo aflige aproximadamente 0,5% das crianças nos Estados Unidos. Muitos portadores de autismo têm níveis de inteligência normal, muitas vezes até acima do normal, mas possuem sérios problemas de socialização. Os principais indicios clínicos da doença são: isolamento social, falta de contato visual, reduzida capacidade de linguagem ou comunicação e ausência de empatia.

O teste realizado pelos pesquisadores para confirmar a deficiência de neurônios-espelho nas crianças autistas foi simples e direto, e as medidas de atividade cerebral foram feitas como uso do encefalograma. Primeiramente, os pesquisadores pediram para a criança abrir e fechar a mão direita em forma de pinça e mediram a atividade de um grupo específico de neurônios. O próximo experimento foi mostrar um filme em que uma pessoa executava exatamente o mesmo movimento com a mão. Em uma criança normal, os mesmos neurônios-espelho seriam reativados. Em crianças autistas, não aconteceu a ativação. Ou seja, em crianças autistas “os espelhos estariam quebrados”.

Mudando de rumo, resta ainda uma dúvida: será que uma disfunção nos neurônios-espelho também pode ser utilizada para explicar o desvio de comportamento social dos serial killers ou mesmo a falta de compromisso social de certos políticos? Assunto para futuros estudos…

Parte do processo científico consiste na reprodução de dados gerados por um grupo de cientistas por outro grupo independente. Dessa forma, resultados consistentes se mantêm “vivos”, enquanto resultados não-reprodutíveis são eliminados e esquecidos. Apesar de parecer simples, essa fórmula nem sempre funciona, pois existe uma série de variáveis que influenciam a reprodutibilidade de um trabalho científico. Uma dessas variáveis é a própria interpretação dos resultados, que varia com o conhecimento do pesquisador, ou seja, do seu “background” científico.

Ano passado, publicamos um artigo polêmico, descrevendo a contaminação por produtos animais das células-tronco embrionárias humanas (Martin et al, Nat Med 2005, 11:228-232). A contaminação inviabiliza um futuro transplante celular em pacientes humanos, jogando um balde de água fria na idéia de que essas células auxiliariam na cura de doenças como diabetes, mal de Parkinson, distrofia muscular etc. em um curto espaço de tempo. Isso porque o sistema imune humano possui anticorpos contra produtos animais e, assim sendo, células transplantadas não seriam reconhecidas como humanas, mas sim como se fossem de animais, gerando um processo de rejeição no paciente transplantado. No trabalho, além de descrever o problema, também apontamos possíveis soluções como o uso de reagentes livres de produtos animais durante o cultivo ou no isolamento de novas linhagens de células-tronco que nunca fossem expostas a produtos animais.

O trabalho teve uma repercussão sócio-política interessante, sendo amplamente divulgado nos EUA e em todo o mundo. Grupos políticos e religiosos tiveram que repensar suas posições sobre a derivação de novas linhagens celulares, novas questões éticas surgiram… seria essa a solução mais rápida para a cura? Nos laboratórios, cientistas ávidos para testar a eficácia das células-tronco em humanos começaram uma corrida para descobrir novas formas de “purificar” ou isolar células-tronco humanas livres de contaminação animal. No meio dessa discussão toda, vários centros de pesquisa confirmaram nossos dados, utilizando diversas metodologias e outros tipos de células-tronco, tanto adultas como embrionárias.

Tudo parecia de acordo até que, recentemente, recebemos o comunicado pelo editor da Nature Medicine de que cientistas canadenses irão publicar nessa mesma revista dados contradizendo nossas conclusões (Cerdan et al, Nat Med 2006, 12 – a ser anunciado). O trabalho do grupo demonstra que as mesmas células-tronco embrionárias humanas usadas por nós não sofrem ataque do sistema imune humano num modelo in vitro. Com isso, o grupo conclui de forma dogmática que não seria necessário descontaminar as células para prosseguir com os ensaios clínicos em humanos! Assustados e preocupados com o perigo dessa conclusão, pedimos para ler o artigo antes de ser publicado (uma vez que já estava aceito).

Durante a leitura cautelosa dos métodos usados no trabalho, percebemos que o grupo canadense tratava as células-tronco com uma enzima chamada de tripsina. A tripsina é usada para facilitar a dissociação entre as células através da clivagem de algumas proteínas na membrana celular. Pois bem, já sabíamos (mas com certeza o outro grupo não!) que, ao tratar as células com tripsina antes da análise imunológica, eliminamos grande parte dos antígenos presentes na membrana celular, mascarando a contaminação. Dessa forma, sempre optamos por dissociar nossas células com métodos alternativos, evitando o uso de tripsina. Esse pequeno detalhe é o grande responsável pela interpretação contrastante do grupo canadense. Como isso passou despercebido pelos autores, editores e revisores? Diversas são as causas, inclusive o fato de os autores poderem excluir grupos competidores (e portanto especializados) do processo de revisão ad hoc para publicação.

Alertamos o editor da revista, que nos forneceu direito de resposta para explicar a divergência e pediu a edição das conclusões no artigo a ser publicado, uma vez que poderia colocar em risco de vida diversos futuros pacientes a serem tratados com células-tronco imunogênicas.

Vale notar que, tanto no nosso trabalho original como no deles, nunca foi demonstrado que a contaminação das células é prejudicial ao paciente humano. Temos apenas resultados indiretos, em condições artificiais, indicando essa possível reação. O experimento para demonstrar a reação imunológica de forma definitiva é anti-ético, pois precisaríamos realizá-lo em humanos. Mas no final o que realmente importa é o “risco em potencial” que a contaminação pode trazer tanto ao clínico quanto ao paciente. E esse é apenas o topo do iceberg, podendo haver muitos outros tipos de contaminantes. Sabendo-se desse risco, faço a seguinte pergunta ao leitor: caso você, ou alguém próximo a você, precisasse de um transplante de células-tronco e tivesse a chance de escolher entre uma célula contaminada e uma não-contaminada, por qual das duas você optaria? Pois é, acredito que seria melhor focarmos nossos esforços em eliminar a contaminação de forma prática e acessível, em vez de divagar se ela seria ou não prejudicial aos futuros pacientes.

E assim caminha o processo científico, num interessante jogo de argumentação onde só o que é reprodutível prevalece!