Quando a amônia torna-se tóxica

A amônia é muito tóxica para o cérebro e novas pesquisas mostram porque: a capacidade das células gliais de remover o potássio é perturbada.

Até agora, tivemos um conhecimento limitado sobre os mecanismos subjacentes à toxicidade do amoníaco para o cérebro.

No entanto, a equipe de pesquisadores do Professor Erlend Nagelhus no Instituto de Ciências Médicas Básicas tem trabalhado com cientistas americanos para descobrir informações importantes sobre o efeito tóxico do amoníaco sobre as células gliais e nervosas do cérebro.

Em pessoas saudáveis o fígado irá converter amônia em uréia, uma substância que se lava com a urina.

Pessoas com função hepática prejudicada serão, no entanto, incapazes de livrar seu corpo de amônia com rapidez suficiente. O resultado é concentrações excessivas de amônia no sangue.

– Isto leva à toxicidade da amônia, que pode desencadear convulsões e coma, e que no pior caso pode ser fatal, dizem os autores principais Vinita Rangroo Thrane e Alexander Thrane. Esta equipe de marido e mulher são os principais cientistas por trás das novas descobertas.

As suas descobertas foram publicadas recentemente na prestigiosa revista médica Nature Medicine.

Obter as defesas do cérebro

Quando quantidades excessivas de amônia entram no sistema nervoso central, as defesas do cérebro são severamente desafiadas.

– Uma complexa reação em cadeia molecular é desencadeada quando o cérebro é exposto a níveis excessivos de amônia. Descobrimos que a amônia provoca curto-circuito no transporte de potássio para as células gliais do cérebro.

– Isto significa que o potássio se acumula ao redor das células nervosas, fazendo com que estas absorvam quantidades excessivas de potássio e cloreto. Em outras palavras, as defesas do cérebro contra a amônia são dominadas, explica Rangroo Thrane.

Este novo conhecimento pode levar a um novo e melhor tratamento de pacientes que sofrem de coma e convulsões hepáticas, incluindo adultos com insuficiência hepática alcoólica, crianças com deficiência de enzimas hepáticas congênitas e, potencialmente, crianças epilépticas com função hepática normal. Mais de 500 pacientes por ano sofrem de insuficiência hepática na Noruega.

Retirada de estudos anteriores

Os efeitos da amônia nas células cerebrais têm sido estudados por muitos pesquisadores, mas eles tenderam a olhar para células únicas ou amostras de tecido. Rangroo Thrane explica:

– Estes estudos têm mostrado que as células gliais que estão expostas ao inchaço do amoníaco incham muito rapidamente. Nossa pesquisa mostra que o inchaço das células gliais não é necessário para que o amoníaco seja tóxico ao cérebro. Imagens tridimensionais e análises de volume de células individuais mostraram, paradoxalmente, que as células gliais no córtex cerebral encolhem durante a toxicidade da amônia.

Nova tecnologia revelou o efeito da amônia

Imagens de cérebros intactos de camundongos permitiram aos pesquisadores tirar estas conclusões. Usando uma nova tecnologia de imagem chamada microscopia de dois fótons, eles foram capazes de observar o efeito microscópico da amônia sobre as células nervosas e gliais em ratos vivos.

– Exame microscópico de células vivas em tecido não danificado costumava ser impossível devido ao efeito nocivo dos lasers convencionais no tecido.

– Isto tudo mudou com a introdução da microscopia laser de dois fótons, porque este tipo de microscópio fornece pulsos de luz ultra rápidos no ponto focal sem aquecer ou danificar o tecido, explica Rangroo Thrane.

Novo tratamento com medicamentos disponíveis

Além de descobrir o mecanismo por trás da toxicidade do amoníaco, Rangroo Thrane e seus colegas também identificaram um possível tratamento.

Os pesquisadores descobriram que o medicamento diurético Bumetanida (Burinex) pode reduzir a extensão dos danos causados pelo amoníaco, aliviando assim os sintomas da toxicidade do amoníaco e aumentando a probabilidade de sobrevivência.

– O Bumetanida bloqueia o transporte de cloreto de potássio para as células nervosas, protegendo-as assim de danos. Nosso estudo demonstrou que o medicamento restabeleceu a atividade elétrica normal no cérebro de ratos com envenenamento por amoníaco e que evitou crises epiléticas, diz Rangroo Thrane.

O fato de que o bumetanida já está sendo usado em hospitais noruegueses como diurético no tratamento de insuficiência cardíaca, insuficiência renal e pressão alta pode encurtar o caminho para uma mudança de regime de tratamento.

– Mais testes em animais e ensaios clínicos são necessários para esclarecer se a Bumetanida também pode ser usada para evitar que a amônia prejudique pessoas, diz Rangroo Thrane.

O artigo também é publicado no Sciencenordic.com