Próteses líquidas para os olhos Ciência Nordestina

Pesquisadores na Itália desenvolveram uma prótese líquida para a retina que é aplicada na “substituição” de fotorreceptores

A visão é um dos processos mais complexos e espetaculares dos seres vivos. A identificação da imagem começa pela entrada da luz (fótons) através da pupila seguindo até a retina via cristalino. A imagem que chega até lá é reduzida e invertida e precisa ser transmitida ao cérebro via impulsos elétricos – para isso há uma estrutura de 10 camadas celulares que são distribuídas entre incríveis 126 milhões de fotorreceptores (cones e bastonetes) que respondem independentemente às condições de alta e baixa intensidade da luz.

A complexidade da retina se torna ainda maior ao considerar que a distribuição de cones e bastonetes não é uniforme: isso faz com que regiões específicas sejam responsáveis por aspectos de resolução, profundidade e noção de movimento. Todas as fibras neuronais do nervo óptico se unem na papila óptica, na região próxima ao ponto cego do olho. Deste ponto, as imagens são convertidas em estímulos elétricos que passam ao cérebro, que identifica a imagem.

Com a idade, há a degeneração da estrutura do olho, sendo necessário uso de lentes para correção e até intervenções mais profundas, como próteses para retina (usadas em tratamento de degeneração macular).

Um estudo recente publicado no periódico Nature Nanotechnology levanta uma possibilidade muito importante para a distrofia na retina: Pesquisadores do Instituto Italiano di Tecnologia desenvolveram uma prótese líquida para a retina que é aplicada na “substituição” de fotorreceptores.

A prótese líquida, na verdade, é uma solução polimérica aquosa contendo nanopartículas fotoativas (com tamanho da ordem de 350 nm) que são inclusive menores que os fotoreceptores e podem se ligar à rede neuronal na retina, introduzindo vantagens relativas ao seu tamanho, como a elevada área superficial, o que as leva a atuarem como “pseudo” fotorreceptores.

O recobrimento da superfície da retina por estas nanopartículas (que funcionam como nanocélulas fotovoltaicas que minimetizam os fotorreceptores) possibilitam a reconexão de sinais de alta e baixa intensidade com os impulsos elétricos que migram ao cérebro, refazendo a capacidade de visão perdida com o tempo.

Outra vantagem para o implante destas próteses líquidas se refere à administração minimamente invasiva, que é proposta a partir de microaplicações no olho em substituição às intervenções potencialmente danosas com a introdução de dispositivos rígidos como lentes ou soluções ainda mais agressivas. Os estudos seguem para a fase pré-clínica.

Já tive a oportunidade de trabalhar (há mais de 15 anos atrás) com derivados do retinal, que são vitais para o processo de visão em vertebrados. A orientação de dipolos pela fotoisomerização já era algo de extremo interesse para a ciência. Anos depois, vemos que o caminho reverso também é deveras promissor. Usar nanocélulas fotovoltaicas agarradas a estruturas neuronais pode revelar uma grande oportunidade para a nanotecnologia aplicada diretamente à medicina, não apenas para lesões ópticas, mas também em lesões diversas pelo corpo.

Referência:

Nature Nanotechnology (https://phys.org/news/2020-06-nanotechnology-medicine-liquid-retina-prosthesis.html)

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Helinando Oliveira é Professor da Universidade Federal do Vale do São Francisco (Univasf) desde 2004 e coordenador do Laboratório de Espectroscopia de Impedância e Materiais Orgânicos (LEIMO).

Helinando Oliveira