De acordo com uma nova pesquisa, alterações na atividade genética podem contribuir para dores no pescoço e nas costas, danificando os discos que atuam como amortecedores naturais da coluna vertebral.
Um estudo usando peixe-zebra descobriu que a atividade genética alterada pode causar depósitos minerais na coluna vertebral. Este processo se assemelha à formação óssea onde não deveria ocorrer, tornando o tecido da medula espinhal anormalmente rígido.
Os pesquisadores dizem que os resultados destacam vários processos biológicos que podem se tornar alvos para o tratamento de dores nas costas no futuro. O trabalho também indica que o peixe-zebra pode fornecer um modelo útil para testar potenciais tratamentos.
Por que os discos espinhais se rompem?
A maioria das pessoas sente dores nas costas uma vez ou outra. Uma das principais causas disso é a deterioração gradual dos discos que sustentam os ossos da coluna, uma condição chamada degeneração do disco intervertebral (DIV).
Embora a DDIV esteja generalizada e imponha um fardo considerável aos pacientes e aos sistemas de saúde, nenhum medicamento pode atualmente prevenir ou reverter a sua progressão. A cirurgia ainda é o único tratamento disponível a longo prazo.
Sabe-se que fatores hereditários influenciam o risco de uma pessoa desenvolver DDIV. Pesquisas anteriores ligaram repetidamente problemas iniciais de disco a genes associados ao colágeno IX, uma proteína que ajuda a unir as fibras estruturais dentro dos discos espinhais.
Para investigar como os defeitos neste gene podem causar doenças do disco, investigadores das Universidades de Edimburgo e Bristol estudaram o peixe-zebra nascido sem uma cópia funcional do mesmo.
Danos na medula espinhal semelhantes aos humanos desenvolvidos em peixe-zebra
À medida que os peixes-zebra envelheciam, eles desenvolveram anormalidades na coluna vertebral semelhantes às doenças do disco nas pessoas. Suas vértebras se fundiram, enquanto os depósitos minerais fizeram com que o tecido entre os ossos se tornasse anormalmente duro.
Os pesquisadores descobriram que esta mineralização não começou imediatamente. Primeiro, uma camada de suporte dentro da coluna em desenvolvimento começou a deteriorar-se. Foi somente após a ocorrência desse dano estrutural inicial que surgiram os depósitos minerais.
A equipe examinou então os padrões de atividade genética nos peixes para determinar quais genes se tornaram mais ou menos ativos.
A análise revelou problemas com o processamento de gordura e com o mTOR, uma via que regula o crescimento. Eles também encontraram alterações associadas à regulação do fosfato e à sinalização da vitamina A. Cada um desses processos está associado ao acúmulo anormal de minerais.
Medicamento existente para osteoporose reduziu o acúmulo de minerais
Os pesquisadores também identificaram várias abordagens que reduzem os danos à medula espinhal.
Os bifosfonatos, um tipo de medicamento protetor ósseo já usado no tratamento da osteoporose, impediram o acúmulo de minerais. A fusão da medula espinhal também foi reduzida quando os peixes receberam menos comida ou foram tratados com medicamentos que suprimem o metabolismo da gordura.
Segundo os investigadores, os resultados destacam a regulação do fosfato e o metabolismo das gorduras como áreas particularmente promissoras para o desenvolvimento de futuros medicamentos.
O estudo foi financiado pela Arthritis UK e BBSRC e publicado na revista biologia da comunicação.
Novas possibilidades além da cirurgia
A líder do estudo, Erica Kaag, do Instituto de Genética e Câncer da Universidade de Edimburgo, disse: “Durante décadas, a cirurgia tem sido a única solução real para a doença do disco. Ao compreender a biologia do enrijecimento da coluna vertebral, nossos estudos sobre peixes-zebra apontam para várias maneiras de retardá-lo, incluindo um medicamento já usado com segurança em pacientes. Ainda há mais trabalho a ser feito, mas para uma condição que afeta pessoas há gerações sem tratamento, sim, é muito emocionante.”
Caroline Aylott, chefe de pesquisa da Arthritis UK, disse: “Para os 9,5 milhões de pessoas que sofrem de dores nas costas em todo o Reino Unido, esta pesquisa traz uma nova esperança de que novas abordagens terapêuticas potenciais estão no horizonte.
“Estamos orgulhosos de financiar pesquisas que estão revelando a ciência por trás dos processos de degeneração do disco na coluna vertebral. A dor nas costas é uma das condições mais comuns no Reino Unido, tendo atormentado milhões de pessoas ao longo de gerações. A Dra. Erica Kaag e sua equipe da Universidade de Edimburgo descobriram evidências genéticas importantes que podem abrir caminho para novos tratamentos, nos levando um passo mais perto de um futuro onde menos pessoas terão que conviver com a dor diária e os desafios que a dor nas costas pode trazer. “Pode trazer dor.”
Jeff Grainger, Diretor Executivo de Bioscience Advancing Knowledge do BBSRC, disse: “Esta pesquisa mostra como a descoberta da biociência com financiamento público pode gerar o conhecimento necessário para enfrentar os principais desafios de saúde. Ao revelar novos conhecimentos sobre como os processos biológicos saudáveis se decompõem na degeneração do disco espinhal relacionada ao envelhecimento, o estudo abre caminhos promissores para o desenvolvimento de tratamentos futuros. Este é um ótimo exemplo de como a pesquisa apoiada pelo BBSRC pode transformar a descoberta científica em conhecimento e inovações. “Ajuda a fazer mudanças que têm o potencial de melhorar. vida das pessoas.”
