Decodificando a química do medo

Decodificando a química do medo

A equipe Salk mapeia o caminho para o medo em vermes para revelar mais sobre a ansiedade humana

LA JOLLA—Pergunte a uma dúzia de pessoas sobre seus maiores medos e provavelmente obterá uma dúzia de respostas diferentes. Isso, junto com a complexidade do cérebro humano, torna o medo – e sua prima próxima, a ansiedade – difícil de estudar. Por esta razão, os medicamentos clínicos anti-ansiedade têm resultados mistos, embora sejam amplamente prescritos. Na verdade, um em cada seis americanos toma uma droga psiquiátrica.

Uma equipe de investigadores do Salk Institute descobriu novas pistas sobre os mecanismos do medo e da ansiedade por meio de uma criatura improvável: o minúsculo verme nematóide. Ao analisar as respostas dos vermes expostos a produtos químicos secretados por seu predador natural e estudar as vias moleculares subjacentes, a equipe descobriu uma resposta rudimentar semelhante ao medo que tem paralelos com a ansiedade humana. Tais percepções podem eventualmente ajudar a refinar as prescrições para os atuais medicamentos anti-ansiedade e permitir o desenvolvimento de novos medicamentos para tratar condições como TEPT e transtorno do pânico.

“Nos últimos 30 ou 40 anos, os cientistas usaram animais mais simples para descobrir como o medo pode funcionar nos humanos”, diz Sreekanth Chalasani, professor associado do Laboratório de Neurobiologia Molecular de Salk e autor sênior do artigo, publicado em Natureza das Comunicações em 19 de março de 2018. “A ideia é que, se você descobrir quais sinais subjacentes no cérebro estão relacionados ao medo e à ansiedade, poderá desenvolver medicamentos melhores para bloqueá-los.”

A equipe da Salk começou com uma criatura simples, o verme microscópico chamado Caenorhabditis elegans. C. elegans, que contém apenas 302 neurônios, tem um predador natural - outro verme chamado Pristionchus pacífico, que morde e mata C. elegans. Os pesquisadores descobriram que, ao expor C. elegans aos produtos químicos que são excretados por P. pacífico, eles poderiam provocar uma resposta semelhante ao medo. Quando encontra esses produtos químicos excretados por predadores, C. elegans rapidamente inverte a direção e rasteja para longe.

Eles descobriram que esse produto químico indutor de medo, uma nova classe de moléculas chamadas sulfolipídios, poderia ativar quatro circuitos cerebrais redundantes que levaram a esse comportamento. Adicionalmente, C. elegans continuou a mudar seu comportamento mesmo depois que o produto químico do medo foi removido. Isso é análogo ao comportamento de camundongos, que expressam medo quando expostos ao cheiro de urina de gato, mesmo que um gato não esteja por perto.

“Durante anos, pensamos que apenas cérebros avançados como os dos mamíferos teriam essa reação complexa”, diz Chalasani. “Mas nosso estudo está mostrando que um simples animal expressa algo muito parecido com o medo.”

No experimento, a coautora e estudante de pós-graduação da UC San Diego, Amy Pribadi, embebeu C. elegans em uma solução contendo o sulfolipídio por 30 minutos. Os vermes não conseguiram botar ovos, mesmo por uma hora depois de terem sido removidos da solução – um indicador de estresse agudo, bem como uma resposta de longo prazo semelhante à ansiedade. Pesquisas posteriores mostraram que as vias de sinalização ativadas durante a resposta dos vermes são semelhantes às vias ativadas quando animais mais complexos sentem medo.

Quando os vermes foram embebidos em uma solução contendo Zoloft (uma droga anti-ansiedade humana), no entanto, essas respostas de medo e ansiedade não foram observadas. Isso sugere que pelo menos algumas das vias pelas quais a droga atua para eliminar a ansiedade em mamíferos foram preservadas pela evolução.

Também intrigantemente, a equipe descobriu que o Zoloft agia na sinalização GABA dos vermes em um neurônio que afeta o sono do animal. Ainda não se sabe se esse também é o caso em humanos, mas aponta para um caminho potencial para entender por que o Zoloft funciona em algumas pessoas e não em outras. A pesquisa pode eventualmente levar a uma mudança na forma como esses medicamentos são prescritos.

“Esperamos que as descobertas deste artigo contribuam para o campo, fornecendo uma visão mais ampla de algumas dessas atividades de sinalização”, diz Chalasani. “Nossas descobertas sugerem que o medo e a ansiedade são antigos e evoluíram muito antes do que pensávamos originalmente. Os caminhos, nervos, circuitos e genes que agora poderemos estudar no verme devem nos informar sobre esse processo em humanos”.

Além disso, diz ele, entender quais produtos químicos podem repelir nematóides pode ter implicações para o desenvolvimento de novos tipos de pesticidas, potencialmente até mesmo não tóxicos. “C. elegans não é um patógeno, mas muitos outros tipos de nematóides podem causar sérios danos às plantações”, explica. “A pesquisa biológica pode ir em muitas direções diferentes, e você nunca sabe o que vai descobrir.”

Os outros autores do artigo foram Zheng Liu, Maro J. Kariya, Christopher D. Chute, Sarah G. Leinwand, Ada Tong e Kevin P. Curran de Salk; Neelanjan Bose e Frank C. Schroeder da Cornell University; e Jagan Srinivasan do Worcester Polytechnic Institute.

Este trabalho foi financiado pela WM Keck Foundation, National Institutes of Health e Salk Alumni Fellowship.