O estudo, liderado pelo Imperial College London como parte do consãorcio Enhanced Delivery Ecosystem for Neurosurgery in 2020 ( EDEN2020 ), observou como o fluido injetado no cérebro permeou a 'matéria branca' dependendo da direção da agulha.

Eles descobriram que as agulhas que entram paralelamente a s fibras cerebrais, chamadas de axa´nios, levam a uma melhor absorção de fluidos em áreas cerebrais visadas, enquanto as agulhas que entram perpendiculares aos axa´nios resultam em uma redução da absorção de fluidos.

As descobertas , publicadas no IEEE Transactions on Biomedical Engineering , podem ajudar a informar futuros tratamentos de infusão cerebral para ca¢nceres agressivos de substância branca como o multiforme, que causa 250.000 mortes por ano em todo o mundo e énotoriamente difa­cil de tratar.

O autor principal, Dr. Asad Jamal , do Departamento de Engenharia Meca¢nica do Imperial , disse: “Nossos resultados confirmam que a direcionalidade éimportante ao infundir drogas no cérebro, o que, por sua vez, apoia o uso de uma agulha direciona¡vel para a administração de drogas. Atéagora, pensava-se que as injeções no cérebro distribua­am drogas uniformemente em todas as direções. Nosso trabalho desafia isso e descobre que a direção da agulha pode, de fato, ser importante para um tratamento eficaz. ”

As células nervosas, conhecidas como neura´nios, se assemelham a fibras longas e finas com apaªndices semelhantes a ramos em ambas as extremidades. A parte longa e delgada dos neura´nios, chamada de axa´nios, e a área ao redor deles formam a substância branca do cérebro, que éonde as mensagens são retransmitidas por meio dos axa´nios para diferentes áreas do cérebro e para a medula espinhal.

A substância branca, que constitui a maior parte do cérebro, pode sofrer tumores agressivos. Os tratamentos atuais, como radioterapia e quimioterapia infundidos nas veias dos pacientes, são limitados em sua capacidade de fornecer drogas terapaªuticas para matar as células cancerosas da substância branca. Isso ocorre porque essas células podem estar enterradas profundamente no cérebro e são difa­ceis de alcana§ar sem também prejudicar as células sauda¡veis ​​e causar efeitos colaterais debilitantes.

Como resultado, os médicos estãocada vez mais se voltando para a injeção de drogas terapaªuticas diretamente no cérebro, mas não se sabe muito sobre como os fluidos se movem pelo cérebro e como podem ser direcionados para tratar áreas ou células especa­ficas do cérebro.

No novo artigo, os pesquisadores imperiais testaram pela primeira vez como as drogas viajam pela substância branca dependendo da disposição dos axa´nios.

Usando uma configuração chamada iPerfusion, os pesquisadores observaram o arranjo dos axa´nios em pedaço s de cérebro de ovelha e como uma solução salina se movia para dentro e ao redor deles. Eles descobriram que o fluido injetado paralelamente aos axa´nios permeia melhor as áreas-alvo do que o fluido injetado perpendicularmente aos axa´nios.

Para fazer isso, eles suspenderam o tecido cerebral de ovelhas em uma placa de Petri cheia de solução salina antes de infundi-la com uma agulha de diferentes direções. A configuração iPerfusion mede a pressão e o fluxo do fluido infundido a  medida que ele permeia o tecido.

As drogas fluem atravanãs do tecido sob um gradiente de pressão positiva, como a águasendo empurrada por uma mangueira usando uma bomba. Embora estudos de modelagem por computador tenham sugerido anteriormente influaªncias de direcionalidade no fluxo de drogas, esta éa primeira vez que experimentos em cérebros reais foram conduzidos.

Os pesquisadores dizem que suas descobertas podem ajudar os cirurgiaµes a saber em que direção apontar agulhas direciona¡veis ​​ao infundir drogas diretamente no cérebro, e que o pra³ximo passo seráconfirmar as descobertas em cérebros humanos inteiros com drogas antica¢ncer.

Eles também dizem que a natureza orienta¡vel da técnica significa que eles podem visar especificamente tanto o volume do tumor quanto as áreas nas quais ele pode estar se infiltrando, melhorando sua ação antica¢ncer.

O professor Bello Lorenzo da Universidade de Mila£o , que liderou a equipe cla­nica envolvida no projeto EDEN2020, disse: “Glioblastomas e outros ca¢nceres de substância branca são notoriamente difa­ceis de tratar. Essas descobertas destacam a importa¢ncia do uso de agulhas direciona¡veis ​​para levar os medicamentos terapaªuticos atéonde são mais necessa¡rios e podem, eventualmente, ajudar a melhorar os resultados dos pacientes ”.