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Uma equipe de pesquisadores da Faculdade de Medicina da UCF criou um mapa topográfico digital da rede neural simpática cardíaca, a região que controla a frequência cardíaca do corpo e sua resposta de “luta ou fuga”. Eles esperam que este mapa sirva como um guia para o tratamento de doenças cardiovasculares usando dispositivos bioeletrônicos.
O estudo, conduzido pelo Dr. Zixi Jack Cheng, um cientista neuro-cardiovascular, foi publicado no Relatórios Científicos revista e foi o projeto de uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da UCF, juntamente com várias outras instituições, bem como parceiros da indústria MBF Bioscience e SPARC Data and Resource Center. O projeto recebeu o apoio do programa SPARC (Stimulating Peripheral Activity to Relieve Conditions) do Fundo Comum do NIH e financiamento do Instituto Nacional de Distúrbios Neurais e Derrame e do Instituto Nacional do Coração, Pulmão e Sangue.
“Esse mapeamento vai além do que você pode encontrar em um livro didático”, disse o Dr. Cheng. “Este é um atlas cérebro-coração digitalizado que será interativo. Esperamos que sirva como um guia não apenas para cientistas e médicos, mas também para estudantes à medida que aprendem a neuroanatomia do coração.”
O mapa pode servir como um guia para tratamentos como a terapia de neuromodulação – estimulando eletronicamente os nervos para tratar doenças cardiovasculares.
A equipe do Dr. Cheng e seus colaboradores do SPARC criaram anteriormente um mapa 3D abrangente do sistema nervoso intrínseco do coração de um roedor. O sistema, conhecido como “pequeno cérebro do coração”, contém milhares de neurônios ao redor do coração que regulam os batimentos cardíacos e a circulação sanguínea. Seu último projeto ampliou esse estudo e mapeou a rede topográfica dos nervos no sistema nervoso simpático e sua conexão com o coração. A equipe espera que o modelo avançado ajude cientistas e médicos a estudar a conexão cérebro-coração e a controlar com mais precisão as diferentes regiões do coração, incluindo aquelas que controlam os batimentos cardíacos.
O sistema nervoso simpático desempenha um papel fundamental na regulação das funções cardíacas através de uma intrincada rede de nervos. Pode ajudar o corpo a responder a situações perigosas ou estressantes, acelerando a frequência cardíaca do corpo para fornecer mais sangue às áreas que precisam de mais oxigênio. O sistema também controla a frequência cardíaca, a pressão sanguínea, a digestão e outras funções vitais.
Para criar o mapa, a equipe usou uma combinação de técnicas de ponta para visualizar, rastrear, digitalizar e mapear quantitativamente a distribuição do sistema nervoso simpático, incluindo todos os átrios e ventrículos do coração.
“A parte inovadora deste projeto é a precisão com que o mapeamento é concluído no nível microscópico, o que nos permite ver as células individuais e os axônios nervosos únicos”, disse o Dr. Cheng. Esta é a primeira vez que os cientistas verão todo o órgão em um nível tão intrincado.”
O Dr. Yuanyuan Zhang, o pós-doutorando no laboratório do Dr. Cheng, explicou que este mapa ajudará os pesquisadores a testar ainda mais o papel funcional de um nervo específico, ativando ou desativando-o e observando seu impacto no corpo. Ele disse que o mapeamento também pode servir como um guia para tratamentos como a terapia de neuromodulação – nervos estimulados eletronicamente para tratar condições cardiovasculares como hipertensão, apneia do sono e insuficiência cardíaca.
“Utilizar nosso mapa como um atlas simpático-cardíaco abre as portas para terapias inovadoras para várias doenças cardiovasculares, distúrbios relacionados aos nervos e evita efeitos colaterais associados a muitos produtos farmacêuticos”, acrescentou Ariege Bizanti, Ph.D. candidato no laboratório do Dr. Cheng.
A doença cardíaca é a principal causa de morte de homens e mulheres nos Estados Unidos, representando 697.000 mortes em 2020, de acordo com estatísticas dos Centros de Controle de Doenças. Uma pessoa morre a cada 34 segundos nos Estados Unidos de doenças cardiovasculares.
“O sistema nervoso simpático cardíaco é muito complexo e permanece pouco compreendido”, disse o Dr. Jin Chen, outro colaborador da UCF no projeto. “Portanto, ter esse mapeamento detalhado no coração pode nos dar informações importantes sobre a arquitetura do nervo cardíaco simpático e fornecer a base para futuros estudos funcionais e moleculares do controle simpático do coração”.
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