O novo homem (Biônico) - Bioengenharia

O NOVO HOMEM (BIÔNICO) - Bioengenharia

Nos anos 60, com os primeiros equipamentos eletrônicos implantados no organismo, nasceu a fantasia de criar o homem biônico. Agora, ele já é quase real. Chips e condutores elétricos imitam os sinais nervosos do cérebro para os órgãos. Assim, surgem equipamentos que, instalados no corpo, podem acabar com deficiências e curar doenças. No futuro, cada um de nós poderá ter, dentro do si, algum tipo de miniatura de computador. E funcionaremos muito bem, obrigado.



Os paralíticos vão andar

Mexam-se! A ordem virá de uma rodela metálica com 4 centímetros de diâmetro, implantada na coluna vertebral. E, se tudo der certo, em novembro próximo as pernas de seis voluntários paralíticos obedecerão. Fazer paraplégicos caminhar é o objetivo do Projeto Eureka, criado em 1989 e sediado na França.

"Nesses pacientes, o cérebro dá o comando para os músculos se mexerem, mas eles não chegam a receber o recado", explica Henri Rabischong, coordenador da pesquisa. "A musculatura abaixo da área danificada fica sem receber qualquer sinal cerebral."

Os participantes do Eureka decidiram, então, substituir os impulsos nervosos por uma corrente elétrica gerada pela placa na coluna. A corrente seria transmitida a eletrodos na superfície dos músculos para provocar a sua contração. Conforme o movimento, alguns músculos são ativados, outros permanecem relaxados.

No controle remoto há três opções: ficar em pé, sentar e andar. Ele será instalado nas muletas, usadas para evitar tombos. "Porque, apesar  de se mexerem direito, os músculos com comandos biônicos não conseguirão manter o equilíbrio do corpo", lamenta Rabischong.



Os surdos já podem ouvir

Dez brasileiros totalmente surdos recuperaram a audição depois de operados no Hospital das Clínicas de São Paulo - e outros dez devem passar a ouvir ainda este ano. A cirurgia revolucionária implanta um microcomputador na parte mais profunda do ouvido. O equipamento faz as ondas sonoras virarem estímulos elétricos para o nervo auditivo conectado ao cérebro. Normalmente, quem faz esse trabalho de tradução é uma estrutura chamada cóclea.

Mas ela não funciona nas pessoas com surdez profunda - casos em que nem aqueles famosos aparelhinhos amplificadores dão jeito, pois, de cochichos a estrondos, nenhum ruído chega a ser enviado às células cerebrais."O Brasil é um dos cinco países a fabricar a cóclea artificial. Os outros são a França, os Estados Unidos, a Áustria e a Austrália", conta, entusiasmado, o professor Ricardo Ferreira Bento, da Universidade de São Paulo, um dos pioneiros mundiais na cirurgia, cujos custos totais são de 25 000 reais (o microcomputador nacional produzido no Laboratório de Bioengenharia do Instituto do Coração sai por cerca de 10 000 reais, quase a metade do preço dos importados). Quem é operado passa a carregar na cintura um dispositivo do tamanho de um aparelho de bip. Ele capta qualquer barulho com um microfone para  transmití-lo como ondas de rádio AM até o computador dentro do ouvido. "Os pacientes escutam sons diferentes dos que pessoas normais ouvem, mas são treinados para reconhecê-los", explica o professor Bento. As vozes, por exemplo, soam como se fossem daqueles robôs dos filmes de ficção. Segundo o médico francês Claude-Henri Chouard, que realizou a primeira cirurgia desse tipo em 1990, os resultados com crianças surdas de nascença têm sido excepcionais:

"Um bebê operado aos 2 anos de idade tem grande chance de freqüentar escolas convencionais e não depender da leitura labial como auxílio para reconhecer sons".



Os cegos podem vir a enxergar

Há seis anos, a equipe do oftalmologista Eugene De Juan, da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, vem trabalhando no protótipo de um olho artificial junto com pesquisadores de outra famosa escola de Medicina americana, a Harvard.

"O primeiro desafio era desenvolver uma microcâmera de vídeo para captar as imagens do mundo exterior. Isso nós já conseguimos", comemora.

A segunda parte da tarefa, porém, é bem mais complicada: criar algo capaz de funcionar como a retina, a parede interna dos olhos. Ela é forrada por um tapete de células que transformam a luz em sinais elétricos para o nervo ótico, o canal de comunicação com o cérebro.

A princípio, um chip poderia fazer isso -ser uma retina biônica. Na prática é dificílimo porque o olho humano costuma mandar milhares de sinais diferentes, conforme a cor e a tonalidade (mais claro, mais escuro) daquilo que está enxergando. "A microcâmera quebraria a imagem em pontinhos, como  fazem os aparelhos de TV", conta De Juan. "E o chip faria cada ponto virar um sinal elétrico para o nervo." Ainda assim, seriam necessários no mínimo 1 000 eletrodos e não se sabe se o nervo ótico resistiria a tantos condutores grudados nele. Para se ter uma idéia, o implante que vem recuperando a audição de surdos não tem mais do que 16 eletrodos (veja à esquerda). Na Alemanha, porém, o cenário é mais animador. O engenheiro de computação Rolf Eckmiller e sua equipe na Universidade de Bonn desenvolveram um microfilme, onde aglomeram-se sensores de luz e eletrodos. "Ele resolverá aqueles casos de cegueira em que apenas a retina está danificada", explica Eckmiller.

"Ou seja, quando o olho ainda consegue receber imagens, sem que a gente tenha de pensar em câmeras de vídeo." Segundo Eckmiller, a retina biônica já começou a ser testada em animais. "Dentro de uns cinco anos ela será experimentada em seres humanos", estima.



O pâncreas artificial

Seis em cada 100 habitantes do planeta são diabéticos - seu organismo não produz o hormônio insulina. Sem ele, as células não absorvem a glicose dos alimentos, que é sua principal fonte de energia, e ficam morrendo de fome. Então, nada funciona direito. Dos rins ao coração, passando por nervos e pele, tudo vai adoecendo. Para evitar um destino trágico, o diabético toma injeções de insulina todo dia, repondo a substância que o pâncreas, uma enorme glândula situada no lado esquerdo do abdome, deveria secretar. No início dos anos 80, laboratórios do mundo inteiro passaram a correr atrás de um pâncreas biônico para evitar a necessidade de tantas picadas.

"Além disso, as injeções de insulina nunca substituíram a glândula normal", admite Marco Antonio Vitória, assessor médico da Biobrás, empresa produtora do hormônio no Brasil. "Elas contêm apenas uma dosagem média. Já o pâncreas tem células especiais que estão sempre calculando a quantidade de glicose no sangue em determinado instante. E assim vai liberando doses sob  medida de insulina."

O melhor para os diabéticos seria reproduzir essa situação de normalidade, em que nunca falta nem sobra  hormônio. Para isso, a Sociedade Americana de Diabete está financiando pesquisas que já renderam uma invenção importante, há cinco anos: a primeira versão artificial dessa glândula. Trata-se de uma caixa externa, do tamanho de um rádio de pilhas, com duas agulhas implantadas sob a pele. Uma delas retira amostras de sangue a cada hora para analisar a quantidade de glicose; a outra injeta a insulina em uma quantidade ideal.

Os americanos, porém, prometem algo ainda melhor: em 1997 deverão ser realizados os primeiros testes com uma bomba de insulina implantável. Um computador programado para dosar a glicose será colocado na região do intestino, onde os nutrientes da comida são absorvidos. Ele dará ordens a um cateter nas proximidades do fígado para liberar uma dosagem exata de insulina. Os pesquisadores, no entanto, ainda procuram a melhor forma de reabastecer esse sistema com um tanquinho externo do hormônio.



Linha cruzada nas costas

A idéia do cirurgião francês Yves Laworthes é simples: atrapalhar a dor. Professor da Universidade de Toulouse, interior da França, ele desenvolveu a técnica de implantar um gerador de corrente elétrica na medula espinhal.

É como se a eletricidade provocasse uma espécie de linha cruzada com os sinais da dor, que também formam uma corrente. A confusão elétrica faz a massa cinzenta não decifrar o comunicado doloroso. E o que o cérebro não decifra, não se sente. "O tratamento só anula as dores causadas pelos próprios nervos, como nas hérnias de disco", esclarece Laworthes. "Ele não alivia o sofrimento do câncer." Para o neurocirurgião Marcos Masini, do Hospital Sarah, de Brasília, "o implante só deve ser cogitado em último caso."



Com o coração mais leve

Os cardiologistas só usam o recurso do coração artificial nas pessoas à espera de um transplante. O problema é que ele fica ligado a um sistema externo de controle e baterias que pesa, no mínimo, 5 quilos. O  paciente não pode nem sair da cama. Mas já está em desenvolvimento, nos Estados Unidos, um aparelho portátil, o N100 Novocor. Seu controle foi miniaturizado para ficar dentro do tórax. Um cinturão externo, por sua vez, recarregará as baterias através da pele.



Socorro na hora certa

De nome complicado, a fibrilação é o mais fatal dos ataques: cada parte do coração se contrai para um lado e o sangue deixa de ser bombeado. Até recentemente, só o choque forte de um aparelho hospitalar chamado defibrilador colocava o músculo cardíaco nos eixos. Mas, passados 3 minutos, as células cerebrais morriam e raramente alguém chegava  no hospital dentro desse prazo. "Agora, estamos implantando um microdefibrilador inteligente nos pacientes de risco", conta o cirurgião Noedir Stolf, diretor do Instituto do Coração em São Paulo. Mal começa o ataque, eletrodos no coração disparam o choque.



O cérebro sem curto-circuitos

Cerca de 20% dos epilépticos são resistentes a remédios. Nessa minoria, os surtos costumam ser mais freqüentes - alguns pacientes chegam a ter cinqüenta deles por dia. Em 1984, o neurologista americano Jacob Zabara começou a projetar um sistema inteligente para controlar essas crises. "A idéia é usar uma espécie de marcapasso cerebral", define ele. Até hoje, os mecanismos da epilepsia não são bem compreendidos.

Ela é comparável a um curto-circuito entre os milhões de impulsos nervosos, que são sinais elétricos disparados pelas células cerebrais. "Ainda na década de 30, numa experiência clássica em Medicina, conseguiu-se provocar surtos epilépticos em pessoas normais, dando-lhes um choque no cérebro. Então, por que não tentávamos o oposto?", pergunta Zabara.

Até agora, 450 pacientes já se submeteram ao implante do marcapasso no mundo inteiro. Numa cirurgia que dura entre 1 e 2 horas, um gerador é colocado atrás da clavícula (o osso superior do tórax) com um eletrodo conectado ao nervo vago. Ele é o responsável pela transmissão dos comandos cerebrais para laringe, coração, estômago e intestino. "Esse nervo foi escolhido porque tem diversas ramificações em torno do cérebro, abraçando quase toda a sua superfície", explica Zabara. A cada 5 minutos, o gerador aproveita o nervo para mandar um pequeno estímulo elétrico ao cérebro. É o suficiente para manter suas ondas sob controle.

Mas se por acaso o paciente entrar em surto durante um dos intervalos de 5 minutos, o gerador está programado para disparar estímulos extras. "A operação tem obtido 60% de êxito, cortando a freqüência dos surtos pela metade", diz Zabara.  Segundo o neurologista, a estimulação feita pelo gerador não causa nenhum desconforto ao paciente. O único efeito colateral é que a fala fica mais lenta. "O implante é feito bem na região que comanda as cordas vocais", justifica. De acordo com o pesquisador, a meta é aprimorar o equipamento para aumentar a incidência de cura: "Isso vai depender muito das novas descobertas sobre as causas da doença. Quem sabe se a gente estimular regiões cerebrais bem definidas a eficácia do marcapasso será maior."



A cura da impotência

Um marcapasso sexual acaba de entrar em fase de acabamento, aos cuidados da equipe do andrologista italiano Giuseppe Trito, no Hospital de Tenon, em Paris. "Um dos primeiros sinais do desejo é o aumento do fluxo sangüíneo na pélvis", descreve o médico. "É a concentração do sangue no pênis que provoca a ereção. Mas nos homens com impotência esse sangue escapa." O marcapasso tenta contornar o problema apelando para os músculos locais. Ele é um microcomputador que percebe o aumento da circulação. "Então, ‘sabe’ que deve ser acionado", explica Trito.

Em outras palavras, o equipamento transmite estímulos elétricos à musculatura do pênis que, então, se contrai. "Isso leva à ereção, que deve se manter por alguns minutos", diz o médico. "Aos poucos, a carga elétrica diminui e os músculos relaxam."

O primeiro implante será realizado no segundo semestre deste ano, pela equipe do médico Peter Brett, na Universidade de Bristol, Inglaterra.



Eletrônica contra a tremedeira

Um robô capaz de realizar gestos com precisão de milionésimos de milímetro trabalha como cirurgião no Hospital Universitário de Grenoble, interior da França. Ele é usado para instalar um eletrodo minúsculo no tálamo - uma região central do cérebro - de pacientes com o mal de Parkinson.

A doença é uma terrível degeneração das células nervosas que causa, entre outros sintomas, tremores incontroláveis.

O único remédio era repor a dopamina, substância neurotransmissora que falta na massa cinzenta desses pacientes. "Mas as doses necessárias são cada vez maiores", explica o neurocirurgião Alim-Lous Benabid, que chefia a equipe de Grenoble. Segundo ele, desde a década de 40 sabe-se que estímulos elétricos no tálamo servem para controlar a tremedeira do Parkinson. "Mas, na época, o risco da operação não compensava. O robô, porém, torna o implante seguro", diz Benabid, que vem obtendo 85% de sucesso na fase experimental da cirurgia.


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