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O Nascimento da Optogenética: Da Biologia Básica ao Controle Neural

O que é a optogenética?

Os 3 artigos fundamentais que guiaram o prêmio

Os três artigos representam o caminho desde a descoberta curiosa de como as algas se movem em direção à luz até a aplicação dessa biologia no controle do cérebro de mamíferos.

1. 1. A descoberta do primeiro canal (2002)

   Channelrhodopsin-1: A Light-Gated Proton Channel in Green Algae (Science, 2002). DOI: 10.1126/science.1072068

   Há muito tempo sabia-se que as respostas fototáxicas (movimento em direção à luz) das algas verdes dependiam de correntes geradas por fotorreceptores visuais conhecidos como rodopsinas. Neste artigo, os pesquisadores demonstraram a existência da Channelrhodopsin-1 (ChR1). O estudo caracterizou essa proteína mostrando que ela funciona como um canal de prótons ativado diretamente pela luz quando expressa em células (oócitos de rã) no laboratório, elucidando o mecanismo básico de visão e movimentação da alga.

2. 2. O canal perfeito para a optogenética (2003)

   Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel (PNAS, 2003). DOI: 10.1073/pnas.1936192100

   Este trabalho expandiu a descoberta anterior detalhando uma segunda proteína na mesma alga, chamada Channelrhodopsin-2 (ChR2). O resumo do estudo destaca que, ao expressar essa proteína em oócitos de rã e em células de mamíferos, a equipe descobriu que a ChR2 age como um canal permeável a cátions (íons com carga positiva, como o sódio). Ao serem iluminados com luz azul, os canais se abriam e permitiam a rápida entrada de cátions na célula, alterando a voltagem da membrana em alta velocidade. Diferente da ChR1, a seletividade da ChR2 aos cátions a tornava perfeita para ligar células excitáveis.

3. 3. A aplicação nos neurônios (2005)

   Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity (Nature Neuroscience, 2005). DOI: 10.1038/nn1525

   Este é o artigo que efetivamente inaugurou a optogenética. O resumo do estudo relata que, até aquele momento, não existia uma forma confiável, rápida e não invasiva de controlar a atividade elétrica de neurônios geneticamente direcionados. A equipe solucionou este problema inserindo o gene do ChR2 (descoberto no artigo de 2003) em neurônios de mamíferos. O artigo demonstra que iluminar esses neurônios com breves pulsos de luz azul ativava o canal ChR2, resultando no disparo confiável de potenciais de ação (sinais neurais) em uma escala de tempo precisa de milissegundos.

Revista do Colégio Brasileiro de Cirurgiões

Coagulopatia do trauma em pacientes pediátricos: uma abordagem baseada em evidências

Revisão com protocolo clínico sobre coagulopatia induzida pelo trauma em crianças, usando critérios de Oxford 2014. Destaca monitorização laboratorial na primeira hora, cristaloides até 20 mL/kg com transição precoce para hemocomponentes, transfusão maciça (plasma:hemácias 1:1 ou 1:2), sangue total quando disponível, ácido tranexâmico na hemorragia grave e profilaxia com enoxaparina após estabilização em adolescentes e púberes selecionados. Útil para padronizar o manejo no trauma pediátrico.

Revista do Colégio Brasileiro de Cirurgiões

Embolectomias arteriais no Sistema Único de Saúde: tendência temporal, mortalidade hospitalar e desigualdades assistenciais em estudo de série temporal (2016-2025)

Estudo ecológico de série temporal com dados do SIH-SUS (CID-10 I74.*) de 2016 a 2025. Entre 240.350 internações, 46.439 (19,3%) tiveram embolectomia arterial. A mortalidade hospitalar foi de 10,3%, com concentração no Sudeste e maior mortalidade no Norte. Houve queda temporal significativa (APC −5,4%; −25,8% no período), com inflexão após 2022. O trabalho reforça a relevância da embolectomia na urgência vascular e as desigualdades regionais no SUS.

Revista do Colégio Brasileiro de Cirurgiões

Escore de risco para injúria renal aguda após transplante hepático baseado em rede neural artificial

Em 145 transplantados hepáticos de doador falecido, a injúria renal aguda pós-operatória ocorreu em 60,6%. Os preditores independentes foram MELD igual ou superior a 25, disfunção renal prévia, enxerto de critérios expandidos, hipotensão e transfusão maciça intraoperatórias, e lactato igual ou superior a 2 mmol/L ao final. A rede neural superou a regressão logística (AUROC 0,81 contra 0,71) e separou risco baixo (0–6), moderado (7–15) e alto (16–22). É uma ferramenta prática para prevenir e tratar cedo a injúria renal depois do transplante.

Revista do Colégio Brasileiro de Cirurgiões

Tradução, adaptação transcultural e validação do questionário HerQLes em língua portuguesa

Estudo prospectivo com 32 pacientes submetidos à correção eletiva de hérnia ventral por TAR. O HerQLes foi traduzido e adaptado e aplicado do pré-operatório até 6 meses. Mostrou alta consistência interna, validade e responsividade, com normalização dos escores em 96% aos 6 meses. Disponibiliza um instrumento validado em português para qualidade de vida em hérnia ventral, comparável ao que se usa fora do país.

Revista do Colégio Brasileiro de Cirurgiões

Abdome complexo: proposta de um marco conceitual preliminar, implicações assistenciais e perspectivas contemporâneas

Comunicação conceitual que propõe o abdome complexo como um fenótipo complementar, e não substituto, à classificação de Björck do abdome aberto. Define cinco domínios: instabilidade fisiológica, infecção intra-abdominal não controlada, perda de domínio parietal, fístula complexa e falência nutricional ou intestinal, com critério de dois ou mais domínios ao mesmo tempo. É um marco preliminar, ainda sem validação empírica, com agenda Delphi e registro multicêntrico. Ajuda a alinhar a linguagem clínica e a pesquisa em trauma e cirurgia de emergência.

Revista do Colégio Brasileiro de Cirurgiões

Implantação dos cuidados nutricionais perioperatórios do Projeto ACERTO em pacientes com câncer colorretal: factibilidade e benefícios

Coorte retrospectiva em hospital oncológico comparando 275 pacientes antes do ACERTO e 101 depois da implantação, todos operados por laparotomia por câncer colorretal, entre 2018 e 2024. Depois do ACERTO, os cuidados nutricionais melhoraram, os fluidos intravenosos no pós-operatório caíram e se associaram a menos complicações, e a realimentação precoce, em até 36 horas, se associou a menor tempo de internação. O estudo mostra que as diretrizes nutricionais do ACERTO são factíveis e trazem benefício na prática brasileira.

JAMA Network Open

Early Mitral Valve Surgery and Survival in Asymptomatic Severe Primary Mitral Regurgitation

Coorte multicêntrica, com desenho de target trial, em regurgitação mitral primária grave e assintomática. A cirurgia precoce, até 6 meses do diagnóstico, se associou a melhor sobrevida do que a espera vigilante, com ganho de cerca de 66 dias de sobrevida em 5 anos (91,9% contra 85,4%) e benefício que persistiu no seguimento longo. O resultado apoia considerar a cirurgia mais cedo na prática contemporânea.

24 jan 2025

Copilotos de IA para o padrão de crescimento da metástase hepática colorretal

Pesquisadores criaram o COFFEE, um modelo de inteligência artificial que lê a lâmina digital e classifica o padrão de crescimento da metástase hepática do câncer colorretal. Em 431 pacientes, o padrão desmoplásico se ligou a mais tempo de vida e mais tempo sem a doença avançar. O modelo fez essa leitura com alta precisão, também num grupo acompanhado de forma prospectiva. Com a ferramenta, patologistas em formação erraram menos e fecharam o laudo mais rápido.