A atividade cerebral como critério para o início e fim da vida Biologia do Envolvimento

sexta-feira, 18 janeiro 2019

O professor Eduardo Sequerra dá continuidade aos textos que debatem o momento de considerar um embrião uma pessoa. Entra em cena a eletroencefalografia, ou EEG

Nos últimos textos estamos discutindo as diversas posições sobre quando considerar um embrião uma pessoa. Hoje iremos falar sobre a posição que vincula o surgimento da pessoa ao início da atividade cerebral. Esta posição tem uma vantagem prática, é o mesmo critério que utilizamos para definir a morte. E também possuí implicações morais e éticas. Quando começamos a lidar com seres conscientes, seres que podem sofrer? Mas vamos antes então entender como nosso sistema nervoso se desenvolve.

No início da terceira semana de gestação, nosso sistema nervoso é formado por uma camada de células que começa a se dobrar para formar um tubo. Sim, nosso sistema nervoso central, o cérebro e a medula espinal, é um tubo, que nesse momento se chama tubo neural. Nele ainda não existem neurônios, somente células pluripotentes capazes de gerar os três tipos de células neurais, os neurônios, os astrócitos e os oligodendrócitos. Assim, ao fim do primeiro mês de gestação, o embrião já possuí um sistema nervoso central. Mas suas células estão longe de conduzir o tipo de informação que chamamos de neural.

Uma foto de microscopia eletrônica de varredura de um corte transversal de um embrião de galinha mostrando o tubo neural (NT; K. Tosney e Ann Arbor)

Para conduzir a informação neural precisamos de neurônios. E é ao redor da oitava semana de gestação que algumas daquelas células multipotentes param de se dividir e começam a se diferenciar em neurônios. Um dos complicadores nesta tarefa é o fato de que neurônios terminam sua diferenciação em locais muito distantes do local onde foram gerados. Então, além de se diferenciarem, os neurônios tem que encontrar o local correto para onde migrar. Quando chega a seu lugar de destino, cada neurônio tem que encontrar os parceiros corretos com quem se conectar, que podem ser outros neurônios, células de músculo ou de glândulas. E estes também podem estar muito distantes, até metros de distância. Só depois que tudo isso acontece, os neurônios estão em seu lugar, diferenciados e conectados com seus parceiros, é que começa a haver a transmissão de informação neural. O tempo que isso tudo acontece varia para cada tipo de neurônio e cada região do sistema nervoso. O nascimento de neurônios do córtex cerebral, aquela estrutura cheia de dobras na superfície de nossos cérebros, dura até a vigésima quarta semana de gestação. Mas muitos neurônios ainda estão estabelecendo conexões e podando excessos quando os bebês nascem e por um bom tempo após isso. E o importante para nossa discussão aqui é sabermos quando a atividade cerebral começa. Quando será que o feto se torna um ser com consciência, que sente dor e prazer?

A principal técnica que utilizamos para medir a atividade cerebral junto ao leito dos pacientes é a eletroencefalografia, ou EEG. O EEG consiste em colocar eletrodos na superfície da cabeça da pessoa para medir flutuações na voltagem. Mas acontece que não dá pra fazer EEG na cabeça de um feto dentro do útero. Tudo o que sabemos deste período vem de EEG em prematuros. A partir destas medidas sabemos que bebês prematuros na vigésima terceira semana apresentam uma atividade rudimentar, com longos períodos de inatividade total. Já entre a vigésima sexta e a vigésima oitava semana, é possível registrar atividade elétrica cerebral oriunda de estímulos sensoriais visuais, auditivos e somatossensoriais. Obviamente, que esta atividade ainda não é igual a de um ser humano adulto. Os fusos do sono, uma oscilação cerebral que acontece durante o sono e que está associada à formação de memórias, só começa a aparecer no EEG de bebês nascidos a termo no terceiro mês de vida. Então, uma possibilidade que temos que considerar é que o feto não vira uma pessoa de uma hora pra outra. Virar uma pessoa também é um fenômeno de desenvolvimento e leva tempo.

Organóide de cérebro.

O conceito de início da vida de uma pessoa associado ao início da atividade no EEG ganhou uma nova camada de complexidade com o desenvolvimento de uma nova tecnologia, a cultura de organóides de cérebro. A partir do início do século XXI nós sabemos que muitas células de pessoas adultas podem ser levadas de volta a um estado menos diferenciado, parecido com uma célula embrionária. A essas dá-se o nome de células tronco induzidas. Assim, na prática nós conseguimos pegar uma célula de pele de uma pessoa, desdiferenciar em uma célula multipotente, e diferenciá-la em um neurônio. Com isso, podemos estudar o neurônio de uma pessoa, com a mesma informação genética pelo menos, sem sequer chegar perto de seu cérebro. Da mesma forma, se cultivarmos estas células em condições muito específicas, estas se auto organizam em uma estrutura muito parecida com um cérebro embrionário, os organóides de cérebro. Assim, os organóides de cérebro são pequenas vesículas de células neurais (derivadas de células tronco induzidas) e que são cultivadas em plaquinhas com meio de cultura. E foi aí que um pesquisador brasileiro lá nos EUA, o Alysson Muotri, resolveu testar se estes organóides de cérebro podem desenvolver atividade neural. E o que ele observou foi que sim, estes organóides desenvolvem atividade neuronal, essa atividade parece maturar com o tempo e fica parecida em diversas características com a atividade cerebral de um bebê prematuro. Eu confesso que fiquei encafifado com a possibilidade de um cérebro sem corpo poder ter atividade parecida com a de um feto. Foi aí então que perguntei aqui pro meu amigo Bryan Souza, que é um eletrofisiologista melhor do que eu, se poderia ser um artefato metodológico o que eles estão vendo. E ele respondeu assim: “O fato de ser possível realizar manipulações farmacológicas que afetam o sinal corrobora que sua origem é eletrofisiológica, e não um artefato de registro. Além disso, não se esperaria mudanças consistentes nas características de um artefato como as que foram encontradas no sinal ao longo das semanas pois registros realizados em tempos diferentes apresentariam mudanças diferentes.” Assim, podemos concluir que conseguimos obter a mesma atividade cerebral de um bebê prematuro em uma condição metodológica totalmente artificial. Obviamente, não existe nenhum impedimento moral em se matar um organóide de cérebro ao fim de um experimento. No futuro, vai ser muito interessante determinar os limites deste método. Em que ponto o cérebro de um feto se distancia da maturação máxima que um organóide consegue atingir sem um corpo?

A visão da origem da vida no início da atividade de EEG então considera que até a vigésima terceira semana de gestação o feto nada mais é que um grupo de células, sem consciência, dor ou prazer. Mesmo os primeiros passos de maturação eletrofisiológica podem ser atingidos em cérebros artificiais obtidos em laboratório. Assim, a legislação sobre o aborto até esta idade deveria considerar estes fatos científicos. E que as partes envolvidas, o feto e a mãe, incluem apenas uma pessoa.

Referências:

Trujillo, CA, Gao, R, Negraes, PD, Chaim, IA, Domissy, A, Vandenberghe M, Devor A, Yeo GW, Voytek B, Muotri AR (2018) Nested oscillatory dynamics in cortical organoids model early human brain network development. bioRxiv (https://doi.org/10.1101/358622)

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Leia o texto anterior: Quimeras e a busca pela origem de uma pessoa

Eduardo Sequerra

Uma resposta para “A atividade cerebral como critério para o início e fim da vida”

  1. Matthias Gralle disse:

    Parabéns pelo texto, Edu! É super importante mesmo discutir este assunto com algum grau de racionalidade. Concordo completamente com a sua frase “Virar uma pessoa também é um fenômeno de desenvolvimento e leva tempo.” Fiquei com algumas dúvidas sobre os pontos exatos onde certas capacidades se desenvolvem.

    Os fusos do sono são importantes para certos tipo de memória, mas neonatos e mesmo fetos nos últimos meses da gestação conseguem formar memórias acústicas (tipos de música, língua, sotaques) e olfatórias, não é?

    Você sabe me dizer o grau de “silêncio cerebral” que uma pessoa em coma pode atingir e mesmo assim ainda voltar à consciência? Como você diz, faria sentido de usar os mesmos critérios no início e no fim da vida. O problema é que com EEG não dá para medir as estruturas subcorticais – não sei se alguém já olhou fMRI de prematuros.

    Abraços!

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