NEUROPLASTICIDADE FUNDAMENTOS PARA A

REABILITAÇÃO

Prof. Msc. Pablo Tortato Waltrick

A plasticidade neural refere-se à capacidade que tem o SN de alterar algumas de suas propriedades morfológicas e funcionais em respostas às alterações ambientais.

Compreender os aspectos plásticos do SNC leva a uma nova visão para as intervenções, otimizando a funcionalidade do SNC.

ESTÁGIOS DA PLASTICIDADE

São 3: desenvolvimento, aprendizagem e após lesões.

Desenvolvimento: na embriogênese temos a diferenciação celular, há uma superprodução de células nervosas, tanto do SNP, quanto do SNC, as quais paulatinamente, começam a morrer, no que se chama de morte programada. Esta fase coincide com a época em que os neurônios começam a fazer suas sinapses.

É a interação dos neurônios com seus alvos que determinará sua sobrevivência.

Os axônio dos neurônios alcançam seus destinos graças aos marcadores moleculares, a QUIMIOTAXIA. A secreção de substâncias NEUROTRÓFICAS, ajudam o axônio na busca pelo seu alvo.

A maturação do SN inicia no período embrionário e só termina na vida extra-uterina.

Eles sofrem influência dos fatores genéticos, do microambiente fetal e do ambiente externo.

Este último tem grande importância no desenvolvimento do indivíduo, para interação das regiões cerebrais e para promover alterações estruturais celulares, desenvolvimento de suas habilidades perceptuais, motoras, cognitivas e sociais.

EXPERIMENTO COM RATOS EM GAIOLAS.

• Um animal na gaiola;• Três animais na gaiola;• Vinte animais na gaiola.

Na análise microscópica, verificou-se que o córtex dos animais que viveram em sociedade era mais espesso, o corpo celular era maior, os dendritos e axônios eram mais compridos, estabeleciam maior número de sinapses e maior número de células da glia

Então o meio ambiente pode alterar a morfologia das células nervosas, prejudicando ou favorecendo a sua atividade normal.

Aprendizagem: ocorre a qualquer momento, seja nas crianças, nos adultos ou nos idosos, pois a qualquer momento se pode aprender alguma coisa nova e alterar o comportamento de acordo com o que foi aprendido.

Requer a aquisição de conhecimentos, a capacidade de guardá-los e a capacidade de resgatá-los quando necessário.

Segue 2 modelos:

• Não-associativo: sem o estabelecimento de idéias, pode ser feito por habituação (capacidade de responder menos agressivamente a um estímulo repetitivo) ou sensibilização (capacidade de responder de forma reflexa aumentada ao estímulo repetitivo) ou ainda por imitação.

• Associativo, estabelece a associação de idéias. Pode ser explícito ou implícito.

O aprendizado explícito usa a memória declarativa, é rápido, flexível e abrangente.

O aprendizado implícito usa a memória processual ou não-declarativa, é lento e depende de treino.

A reabilitação motora tem por objetivo fornecer um aprendizado ou reaprendizado motor, que se caracteriza por ser implícito.

O aprendizado promove alterações plásticas, como crescimento de espículas dendríticas, aumento das áreas sinápticas funcionais, estreitamento da fenda sináptica, mudanças de conformação de proteínas receptoras e incremento de neurotransmissores.

A prática ou a experiência promovem também alterações na representação do mapa cortical, aquisição de novas habilidades motoras, como tocar piano, reorganiza o mapa cortical, outro exemplo são os leitores de Braille.

A ativação de áreas do SNC durante o processo de aprendizagem motora, onde foram realizados movimentos com as mãos, foi identificado que várias regiões agem em conjunto, como o córtex motor primário, córtex pré-motor, área motora suplementar, área somatosensorial, núcleos da base, entre outros.

CONCLUSÃO: não há uma única estrutura designada como centro de aprendizado motor.

A lesão em uma única área pode não causar o desaparecimento total da função, pois mesmo quando a função desaparece de início, ela poderá, com o passar do tempo, retornar parcialmente, porque as partes não-lesionadas do cérebro podem até certo ponto, reorganizar-se para desempenhar a função que foi perdida.

Após lesão neural: em um dano cerebral muitos eventos ocorrem simultaneamente, no local da lesão e distante dele. Num primeiro momento as células traumatizadas liberam seus aminoácidos e seus neurotransmissores, o que os deixam mais excitados e vulneráveis à lesão.

Muito excitados eles podem liberar o glutamato, que altera o equilíbrio de cálcio e induz seu influxo para o interior do neurônio, ativando enzimas tóxicas e levam o mesmo à morte por excitotoxicidade.

Ocorre também a ruptura de vasos sanguíneos e ou isquemia cerebral, diminuindo os níveis de O2 e glicose. A falta de glicose gera insuficiência em manter o gradiente transmembrânico, permitindo a entrada de mais cálcio para dentro da célula levando a um efeito cascata.

De acordo com o dano os neurônios podem necrosar, onde há ruptura da membrana celular e liberação do material intracitoplasmático, o que leva a lesão do tecido vizinho, ou pode ativar a apoptose.

Na apoptose a célula mantém sua membrana plasmática, sem liberação de citoplasma. Ela é desencadeada na presença de certos estímulos nocivos, como toxicidade por glutamato, estresse oxidativo e alteração na homeostase do cálcio.

A lesão além de interferir diretamente no neurônio, afeta os demais neurônios também, levando a um desarranjo em toda a trama de conexões neurais, processo este chamado de degeneração transneural.

O SNC tenta se defender com macrófagos, astrócitos e a microglia, que fagocitam retirando os materiais tóxicos e indesejáveis ao SNC.

As células da glia promoverão uma cicatriz glial no local, na tentativa de deter a perda de fluxo intracitoplasmático dos neurônios lesionados. Essa cicatriz por vezes torna-se uma barreira que impede neurônios saudáveis de formar novas conexões.

A lesão promove 3 situações distintas:

a) O corpo celular do neurônio atingido, ocorrendo morte celular, sendo assim um processo irreversível;

b) O corpo celular está íntegro e seu axônio foi lesado;

c) O neurônio se encontra em estágio de excitação diminuído, onde os processos de reparação começam a surgir.

Algumas teorias que explicam a recuperação do SNC:

• Teoria da função vicariante, onde qualquer tecido não lesado pode assumir a função dos tecidos danificados.

• Teoria da equipotencialidade ou ação massiva: certas partes do SNC que têm função uniforme a região que foi danificada, assumem a função do tecido lesado. Só é possível se após a lesão restarem tecidos remanescentes com a mesma função.

• Teoria da substituição funcional: uma região do cérebro que não está associada àquela função exercida pela área lesada, por meio de reprogramação assume a função da área danificada.

A função original pode não retornar ao normal, mas o desenvolvimento de comportamentos alternativos, permite que os pacientes atinjam seus objetivos.

RECUPERAÇÃO DA EFICÁCIA SINÁPTICA

• O trauma neural gera isquemia, os níveis de O2 devem ser ótimos para criar um novo ambiente que propicie a excitabilidade dos neurônios.

A lesão também gera edema, que pode comprimir axônios que não foram lesionados, impedindo que transmitam informações, a regressão do edema libera estes axônios para transmitirem, novamente, suas informações.

Em hemorragias, a redução do sangue local é necessária, pois o sangue, em contato direto com os neurônios, torna-se altamente tóxico.

O processo plástico consiste em manter as sinapses mais efetivas.

Neurônios freqüentemente ativados tornam-se mais ativos quando as sinapses são feitas com certa freqüência, intensidade e duração.

Caso haja lesão axonal, os neurotransmissores produzidos pelo corpo celular não poderão ser transportados pelo mesmo, porém poderão ser desviados para outro ponto de contato sináptico, mantendo potencialização sináptica.

SENSIBILIDADE DE DENERVAÇÃO

Uma das funções do axônio pré-sináptico é controlar a sensibilidade da célula pós-sináptica aos estímulos químicos. Em casos de denervação, a célula pós não receberá mais este controle e então ficará sensível quimicamente.

Existem teorias que explicam este fato:

a) Alterações na permeabilidade iônica da membrana alteram as propriedades elétricas, tornando-os mais sensíveis;

b) O desuso ou uso inadequado da célula pós-sináptica gera o aparecimento de novos receptores de membrana, aumentando a superfície receptora;

c) A célula pré-sináptica perde sua capacidade de reabsorção e então acumula neurotransmissores na fenda sináptica.

RECRUTAMENTO DE SINAPSES SALIENTES

Em situações normais existem algumas sinapses que estão presentes, mas estão inativas ou não exercem influência eficaz sobre outra célula. Essas sinapses são ativadas ou recrutadas quando um estímulo importante às células é prejudicado.

Brotamentos: consistem na formação de novos brotos de axônio, a partir de neurônios lesionados ou não. Pode ocorrer em neurônios mais distantes, como os localizados no hemisfério contralateral.

Têm 2 tipos, o colateral e o regenerativo.

• Regenerativo, ocorre em axônios lesados e constitui a formação de novos brotos a partir do segmento proximal, pois o coto distal, geralmente é rapidamente degenerado.

• Colateral: ocorre em axônios não lesionados, em resposta a um estímulo que não faz parte do processo normal de desenvolvimento. Promove uma sinaptogênese reativa. Esta nova sinapse pode ou não substituir o circuito original neuronal, mas previne a atrofia dos dendritos de outras células não lesadas e permite que estas não sejam degeneradas, mantendo um nível de excitabilidade.

No SNC de adultos, os brotamentos não ocorrem a longas distâncias, ficando restrito ao território do campo dendrítico dos neurônios deaferentados. Já no SNP, parece haver um ambiente mais favorável a este fenômeno.

SNCSNP

oligodendrócitoscélulas de Schwann

forma bainhade mielina devárias fibras

nervosas

envolve umaúnica célula

expressam proteínascelulares que inibem

o crescimento de neuritos

cicatriz glial

FATOERS RESPONSÁVEIS PELO CRESCIMENTO

A capacidade de formação de novos brotos e crescimento dos axônios pode ser programada geneticamente ou pode depender do meio.

Os fatores que determinam este crescimento são os fatores tróficos.

E são eles:

Fator de crescimento do nervo (NGF)

Fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF)

Neurotrofina 3 (NT-3) Fator neurotrófico ciliar (CTNF), neurotrofina 4 e neurotrofina 5

Fator neurotrófico derivado da glia (GDNF)

Fator de crescimento fibroblástico ácido (aFGF) e básico (bFGF)

Fator de crescimento epidérmico (EGF)

Estes fatores são produzidos pelas células alvo,outro neurônio, glândula ou tecido muscular.

Para que os NGF atuem sobre um neurônio, é necessário a presença de um receptor nos terminais axônicos. Assim eles se ligam a estes receptores, são internalizados, através de endocitose, transportados retrogradamente até o corpo celular e no soma, o DNA é ativado e promove o aumento de organelas citoplasmáticas, o que favorece o crescimento de dendritos e axônios.

Os neurônios em regeneração precisam de um substância que os conduza até seus alvos, para então haver a sinapse e o fluxo de informações retornar ao seu funcionamento normal.

Moléculas de adesão das células neurais (NCAMs) são encontradas por todo o SN, são sintetizadas também quando algo novo é aprendido. Após traumas ou doenças, as NCAMs são produzidas pelas células desprovidas de alvo

Fatores neurotróficos têm grande potencial terapêutico no tratamento de doenças degenerativas, como Alzheimer, Parkinson, Esclerose Lateral Amiotrófica e outras.

FATORES EPIGENÉTICOS QUE INFLUENCIAM NO SNC

Características da lesão(local e extensão desta)

Idade do pacienteEstado emocional(motivação x depressão)

Freqüência e intensidade da terapia

Ambiente terapêutico(casa, clínica, hospital) Comunicação terapêutica

Condições físicas

Nível cognitivo

A reabilitação física neurológica deve levar em consideração todos esses fatores visando:

• A recuperação funcional do paciente.

• Promover um alto nível defuncionamento do aparelho neuro-músculo-esquelético.

• Aprendizagem ou reaprendizageme automatização de habilidades motoras.

• Promover adaptação do paciente a uma nova realidade.

O potencial de reabilitação dependerá do restabelecimento adequado dos estímulos sensoriais, captados e conduzidos ao SNC para serem identificados, analisados, programados e assim, fixarem circuitos neurais que permitam adequar emissão de comportamentos.

Estímulo proprioceptivoEstímulo auditivo

Estímulo sensoriaisperiféricos exatos

Participação efetivado paciente

FIM