Azul de metileno - Material didático

O azul de metileno (MB) é um composto químico (cloreto de 3,7-bis(dimetilamino)-fenotiazina-5-io) com uma vasta gama de aplicações médicas [1]. Foi produzido pela primeira vez por Heinrich Caro como um corante têxtil, mas os cientistas rapidamente descobriram que poderia ser útil na medicina.

Os primeiros estudos mostraram que o MB podia ser utilizado como corante médico para iluminar as células ao microscópio e, mais tarde, cientistas como Ehrlich e Guttman descobriram que era eficaz no tratamento da malária. Esta descoberta fez do MB um medicamento importante em muitas campanhas militares, apesar de ter o estranho efeito secundário de tornar a urina azul. Embora este efeito secundário não fosse popular entre os soldados, teve uma utilização surpreendente em psiquiatria. Os médicos adicionavam o MB aos medicamentos para verificar se os pacientes estavam a tomar as suas receitas, uma vez que a cor azul da urina confirmava o seu cumprimento [2, 3].

Por fim, os cientistas descobriram que o próprio MB tinha um efeito sedativo, o que levou à sua utilização no tratamento psiquiátrico e contribuiu para o desenvolvimento dos primeiros medicamentos antipsicóticos.

O MB está atualmente aprovado pela Food and Drug Administration para o tratamento da metahemoglobinemia, uma doença do sangue em que o fornecimento de oxigénio é prejudicado, e é também utilizado para tratar a encefalopatia induzida pela ifosfamida, um efeito secundário de algumas terapias anticancerígenas.

Outras utilizações do MB incluem o tratamento de infecções do trato urinário em doentes idosos, malária em crianças e casos de choque vasoplégico em que o tratamento à base de adrenalina falhou. Para além das utilizações terapêuticas, o MB é habitualmente utilizado como corante marcador em cirurgia para ajudar a visualizar os tecidos [1-3].

Nos últimos anos, o azul de metileno tem sido amplamente estudado pelo seu potencial no tratamento neurológico, mostrando benefícios no tratamento da psicose e na melhoria da memória e da função cognitiva em condições como a doença de Alzheimer.

Azul de metileno para a saúde do cérebro (estudos em humanos e animais)

Estudos recentes demonstraram que o azul de metileno (MB) pode ajudar nas doenças relacionadas com o cérebro, protegendo os neurónios, aumentando a atividade antioxidante e melhorando a função mitocondrial. Originalmente utilizado noutras terapias médicas, o MB melhora a memória, protege as células cerebrais e reduz a inflamação em doenças como a doença de Alzheimer, lesões cerebrais e acidentes vasculares cerebrais. Apoia a energia cerebral e combate o stress oxidativo, tornando-o uma opção útil para a saúde e proteção do cérebro.

O MB atinge efetivamente o cérebro, especialmente após a administração intravenosa (IV), que proporciona concentrações mais elevadas do que as doses orais. O MB acumula-se em vários tecidos, incluindo o cérebro, onde os seus níveis podem ser até dez vezes superiores aos do sangue, apenas uma hora após a injeção. No organismo, espalha-se rapidamente para os pulmões, o fígado, os rins e o coração. Os cientistas desenvolveram também uma forma modificada de MB que penetra ainda melhor no cérebro e que está atualmente a ser testada em ensaios clínicos.

Estudos em humanos e animais demonstraram que o azul de metileno apoia a saúde do cérebro de várias formas. Estas incluem o aumento da função mitocondrial, a melhoria do metabolismo do oxigénio e a proteção contra o declínio cognitivo relacionado com a idade. Num ensaio clínico, Rodriguez et al (2016) realizaram um ensaio clínico aleatório e em dupla ocultação para avaliar os efeitos do AM na atenção e na memória de indivíduos saudáveis. Após a administração de doses baixas de BD, a ressonância magnética funcional revelou um aumento da atividade nas zonas cerebrais associadas à atenção e ao processamento da memória, como o córtex insular e o córtex pré-frontal. Curiosamente, os participantes também mostraram melhorias na precisão da recuperação da memória [4]. Estes resultados confirmam o potencial do AM para melhorar a função cerebral e a memória em populações saudáveis.

Além disso, Rodriguez et al (2017), noutro estudo, descobriram que o AM reduziu o fluxo sanguíneo em certas áreas cerebrais relacionadas com a tarefa. Mais importante ainda, o AM melhorou as ligações em regiões relacionadas com a perceção e a memória durante o repouso [5]. Isto sugere que o AM pode modular as redes cerebrais, melhorando potencialmente a função cognitiva. Para além disso Telch et al (2014) efectuaram um um ensaio clínico em humanos para investigar os efeitos do AM na extinção do medo e na memória. Adultos com claustrofobia foram aleatoriamente designados para receber 260 mg de BD ou placebo imediatamente após as sessões de terapia de exposição [6]. Um mês depois, os participantes que inicialmente apresentavam baixos níveis de medo mostraram significativamente menos medo se recebessem MB em comparação com placebo. O AM também melhorou a memória contextual incidental, sugerindo uma melhor retenção da memória. No entanto, os participantes com níveis mais elevados de medo após o treino tiveram menos benefícios ou mesmo uma deterioração, indicando que o AM pode ser mais eficaz quando administrado após uma terapia de exposição bem sucedida.

Além disso, Alda et al (2017) realizaram um estudo cruzado em dupla ocultação de seis meses para investigar o azul de metileno (AM) como tratamento adicional para sintomas residuais na perturbação bipolar [7]. Trinta e sete participantes tratados com lamotrigina receberam uma dose baixa (15 mg) ou uma dose ativa (195 mg) de AM. O estudo mostrou que a dose ativa (195 mg) de AM reduziu significativamente os sintomas depressivos nas escalas de Montgomery-Åsberg e Hamilton (P = 0,02 e P = 0,05). Os sintomas de ansiedade também melhoraram significativamente (P = 0,02), enquanto os sintomas de mania permaneceram estáveis durante todo o tratamento. Embora o AM não tenha tido um efeito significativo nos sintomas cognitivos, foi bem tolerado com efeitos secundários ligeiros. Estes resultados sugerem o potencial do AM para aliviar a depressão e a ansiedade na perturbação bipolar, quando utilizado juntamente com o tratamento padrão

Domínguez-Rojas et al (2022) relataram a utilização de MB como uma terapia que salvou vidas num doente pediátrico com choque sético refratário devido a meningite por Listeria [8]. O AM melhorou rapidamente a hemodinâmica, permitindo a retirada efectiva dos vasopressores e a normalização dos níveis de lactato. Embora o paciente tivesse sequelas neurológicas associadas à meningite, não foram relatados efeitos adversos do AM. Este caso destaca o potencial do AM no tratamento da vasoplegia grave quando outras terapias falham, embora seja necessária mais investigação.

Em outro estudo de caso, Gharaibeh et al (2019) investigaram um regime para prevenir a encefalopatia induzida por ifosfamida (IIE) em um paciente com câncer [9]. O regime combinou azul de metileno (50 mg a cada 6 horas), tiamina e hidratação antes da quimioterapia. O AM reduziu eficazmente as complicações neurológicas, permitindo ao doente completar a quimioterapia sem encefalopatia significativa. Este caso demonstra o papel potencial do AM na prevenção do EII e na facilitação do tratamento do cancro.

Num estudo de 2016 realizado por Gureev et al., os investigadores descobriram que o tratamento de ratos com azul de metileno durante 60 dias reduziu o declínio relacionado com a idade na atividade física, na exploração e no comportamento de ansiedade [10]. O tratamento também aumentou as espécies reactivas de oxigénio (ROS) nas mitocôndrias do cérebro, o que activou a via de sinalização Nrf2/ARE. Esta ativação melhorou a biogénese e a função mitocondrial e restaurou genes mitocondriais importantes, como NRF1, MTCOX1, TFAM e SOD2, aumentando a resiliência mitocondrial global. Estes resultados realçam o potencial do azul de metileno como agente protetor contra o declínio cerebral relacionado com a idade. Noutro estudo em animais Riha et al (2005) avaliaram os efeitos de diferentes doses de MB na memória e no consumo de oxigénio no cérebro de ratos [11]. Uma dose de 4 mg/kg foi óptima, melhorando o reconhecimento de objectos e a habituação sem efeitos secundários comportamentais, enquanto doses mais elevadas produziram efeitos não específicos. O MB também aumentou o consumo de oxigénio no cérebro de forma dependente da dose, correlacionando-se com o aumento da retenção da memória. Os resultados confirmam que o AM melhora a memória ao afetar o metabolismo do oxigénio no cérebro.

Além disso, Callaway et al (2004) estudaram os efeitos do azul de metileno na atividade mitocondrial e na memória dos ratos [12]. Uma dose baixa de 1 mg/kg aumentou significativamente a atividade do citocromo c oxidase 24 horas após a injeção e melhorou a retenção da memória espacial. Os ratos tratados com MB apresentaram 66% respostas corretas no labirinto em comparação com 31% no grupo de controlo. Estes resultados indicam a capacidade do MB para melhorar a função cognitiva através do aumento da eficiência mitocondrial.

Além disso, Lin et al (2012) investigaram os efeitos do AM na função mitocondrial e no metabolismo cerebral in vitro e em modelos animais [13]. Os resultados mostraram que o AM aumenta o consumo de oxigénio mitocondrial, a captação de glicose e o fluxo sanguíneo cerebral (CBF), particularmente no hipocampo e no córtex motor. Em condições de baixo teor de oxigénio, verificou-se que o AM aumenta a extração de oxigénio (OEF) em 49% e reduz os danos oxidativos associados ao AVC isquémico. Estes resultados apoiam o MB como um potenciador do metabolismo cerebral com potenciais aplicações em doenças neurodegenerativas e na recuperação pós-acidente vascular cerebral. Noutro estudo, Tucker et al (2018) analisaram o papel do azul de metileno no apoio à função mitocondrial e à neuroprotecção. O azul de metileno actua como um "ciclador redox" nas mitocôndrias, ajudando as células a produzir energia de forma mais eficiente, mesmo quando algumas vias mitocondriais estão comprometidas. Reduz o stress oxidativo e reforça as defesas antioxidantes [14]. Clinicamente, o MB tem sido utilizado para tratar a metahemoglobinémia, restabelecendo a função normal da hemoglobina, como se observa em casos como o da família "Blue Fugates".

Num outro estudo, Wrubel et al (2007) demonstraram o potencial do MB para melhorar a aprendizagem e a memória através dos seus benefícios metabólicos [15]. Com uma dose de 1 mg/kg, os ratos tratados com MB aprenderam a distinguir entre buracos com e sem isco em três dias, em contraste com os controlos tratados com soro fisiológico. O estudo associa igualmente os efeitos cognitivos do MB ao aumento da atividade da citocromo c oxidase, uma enzima mitocondrial chave, que é 70% mais elevada nos ratos tratados com MB. Estes resultados sugerem que o MB melhora a retenção da memória aumentando o metabolismo energético do cérebro, o que o torna uma intervenção prometedora para os desafios da aprendizagem

Além disso, Haouzi et al (2020) avaliaram o AM como um tratamento para o envenenamento por sulfureto de hidrogénio (H2S), que causa graves danos cerebrais e cardíacos [16]. As propriedades redox do AM ajudam a restaurar a produção de energia mitocondrial, contrariando os efeitos do H2S, que bloqueia os processos celulares normais. Em estudos com animais, o MB reduziu os danos neurológicos, melhorou as capacidades motoras e reduziu a mortalidade. A capacidade do MB para restabelecer a utilização do oxigénio e reduzir as espécies reactivas de oxigénio (ROS) coloca-o como um potencial antídoto universal contra as toxinas mitocondriais como o H2S e o cianeto. Além disso, Zhang et al (2006) investigaram os efeitos neuroprotectores do MB num modelo de neuropatia do nervo ótico induzido pela rotenona, simulando a disfunção mitocondrial observada em doenças como a neuropatia do nervo ótico de Leber [17]. A rotenona causou uma perda significativa de células da retina, mas o tratamento simultâneo com MB em diferentes doses impediu esta degeneração de uma forma dependente da dose. Verificou-se que o MB inverteu o stress oxidativo e restaurou o consumo de oxigénio perturbado pela rotenona. Estes resultados sugerem o potencial do MB como agente terapêutico na neuropatia do nervo ótico e noutras condições neurodegenerativas associadas à disfunção mitocondrial.

Num estudo, Singh et al (2023) investigaram os efeitos do azul de metileno (MB) no metabolismo cerebral em humanos e ratos, utilizando imagens para medir o fluxo sanguíneo e as alterações metabólicas [18]. O AM foi administrado por via intravenosa em doses de 0,5 e 1 mg/kg nos seres humanos e de 2 e 4 mg/kg nos ratos. Surpreendentemente, o MB reduziu o fluxo sanguíneo cerebral global e o metabolismo do oxigénio nos seres humanos, bem como o metabolismo da glicose nos ratos, com efeitos dependentes da dose. Estes resultados evidenciam um potencial efeito hormético em que o MB, em doses mais elevadas, pode inibir em vez de estimular o metabolismo. O estudo sugere que os efeitos metabólicos do MB podem ser mais pronunciados em condições de metabolismo cerebral deficiente do que em indivíduos saudáveis.

Além disso, Rojas et al (2009) investigaram o efeito do MB nas lesões induzidas por neurotoxinas em ratos [19]. Quando co-administrado com rotenona (Rot), uma neurotoxina que causa "derrames metabólicos" no striatum, o MB reduziu significativamente o tamanho da lesão e o stress oxidativo. O MB também preservou a atividade da citocromo oxidase em áreas cerebrais relacionadas com a motricidade e manteve a conetividade nos circuitos gânglios basais-talamocorticais. Em termos comportamentais, o AM melhorou a assimetria motora causada pela podridão. Estes resultados confirmam o papel neuroprotector do AM, reduzindo o stress oxidativo, preservando o metabolismo energético e protegendo as redes neuronais.

Além disso, Gonzalez-Lima e Bruchey (2004) descobriram um papel significativo do AM na melhoria da memória de extinção do medo em ratos [20]. O MB (4 mg/kg, intraperitonealmente) foi administrado diariamente durante cinco dias após o treino de extinção, resultando em respostas de congelamento significativamente mais baixas a sons condicionados, em comparação com o grupo de controlo. O MB também aumentou a atividade metabólica cerebral em áreas pré-frontais chave, como o córtex infralímbico, correlacionando-se com uma melhor retenção da memória. Isto sugere que o AM melhora a memória de extinção através do aumento do metabolismo energético cerebral e da atividade da citocromo oxidase.

Além disso, Bhurtel et al (2018) investigaram os efeitos do MB em modelos da doença de Parkinson (DP) usando neurotoxinas MPTP e MPP + [21]. O pré-tratamento com MB reduziu significativamente a perda neuronal dopaminérgica, a ativação glial e a deficiência de dopamina. Também aumentou os níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e activou a via de sinalização Erk, ambas importantes para a sobrevivência neuronal e a produção de dopamina. O bloqueio destas vias inverteu os efeitos protectores do MB, realçando a sua importância na neuroprotecção mediada pelo MB.

Além disso, Abdel-Salam et al (2014) avaliaram o efeito neuroprotector do azul de metileno (MB) contra os danos induzidos pela rotenona em ratos [22], um modelo da doença de Parkinson. A rotenona (1,5 mg/kg, três vezes por semana) causou stress oxidativo significativo, inflamação, apoptose e perda de neurónios dopaminérgicos. A administração concomitante de MB (5, 10 ou 20 mg/kg por dia) reduziu os marcadores de stress oxidativo como o malondialdeído (MDA) e o óxido nítrico (NO), restaurou os níveis de antioxidantes como o glutatião e aumentou as enzimas protectoras (AChE e PON1). O MB reduziu igualmente os marcadores de inflamação (TNF-α) e de apoptose (caspase-3), preservando simultaneamente os neurónios dopaminérgicos. Estes resultados sugerem que o MB protege contra os danos oxidativos, a inflamação e a perda neuronal em modelos da doença de Parkinson.

Noutro estudo de Abdel-Salam et al. (2016), ratos expostos ao malatião, um pesticida que causa stress oxidativo significativo e danos cerebrais, foram tratados com MB (5 ou 10 mg/kg) [23]. O malatião aumentou a peroxidação lipídica (MDA em 32,8%), os níveis de óxido nítrico (em 51,4%) e a degeneração neuronal. Verificou-se que a administração simultânea de MB reduziu significativamente o stress oxidativo, restaurou os níveis de antioxidantes (GSH aumentou até 67,7%) e melhorou a atividade enzimática (PON1 em 30,9%). A histopatologia mostrou que o AM minimizou os danos neuronais e a ativação das células gliais. Estes resultados indicam o potencial do MB para contrariar a neurotoxicidade causada pela exposição a pesticidas

Em 2016. Abdel-Salam et al. também investigaram os efeitos do MB no stress oxidativo e nos danos cerebrais causados pelo tolueno, um solvente neurotóxico [24]. A exposição ao tolueno aumentou os marcadores de danos oxidativos, diminuiu os níveis de glutationa (GSH) e induziu a inflamação (NF-κB elevado). O tratamento com MB diminuiu os marcadores de stress oxidativo (MDA, nitritos), reduziu a inflamação e restaurou os níveis do fator neurotrófico (BDNF). Inibiu igualmente as vias apoptóticas, diminuindo a atividade da caspase-3, e melhorou a função das células gliais (normalização dos níveis de GFAP). Estes resultados indicam que o MB protege contra a neurotoxicidade induzida por produtos químicos, reduzindo o stress oxidativo, a inflamação e a morte celular

Num outro estudo com animais, Wu et al (2024) demonstraram que o azul de metileno (MB) era eficaz na melhoria das deficiências cognitivas e neuronais causadas pela exposição neonatal repetida ao isoflurano (ISO) em ratos [25]. Administrado numa dose de 1 mg/kg por via intraperitoneal três vezes antes de cada exposição ao ISO, o MB melhorou a aprendizagem e a memória em testes comportamentais como o labirinto de Barnes. Reduziu igualmente os danos neuronais, a apoptose, a fragmentação mitocondrial e a neuroinflamação, mantendo simultaneamente a integridade da barreira hemato-encefálica. Estes resultados apoiam o MB como uma intervenção promissora para proteger os cérebros em desenvolvimento dos danos induzidos pela anestesia. Além disso, Goma et al (2021) investigaram o papel protetor do MB contra a neurotoxicidade induzida por nanopartículas de óxido de cobre (CuO-NP) em ratos [26]. O MB (1 mg/kg) preservou a função neurocomportamental, reduziu os danos oxidativos e preveniu a disfunção mitocondrial e a apoptose neuronal. Contrariou significativamente os efeitos tóxicos das CuO-NPs, incluindo marcadores elevados de stress oxidativo e danos cerebrais. Estes resultados sugerem um potencial protetor antioxidante e mitocondrial do MB contra as neurotoxinas ambientais.

Azul de metileno para perturbações do humor

A investigação sugere que o azul de metileno (AM) pode ajudar a tratar perturbações do humor, como a depressão e a ansiedade. Narsapur e Naylor (1983) foram dos primeiros a estudar o AM em doentes com psicose maníaco-depressiva que não respondiam ao tratamento padrão [27]. Verificaram que 14 de 22 doentes melhoraram após a administração de MB oral (100 mg duas ou três vezes por dia) e dois doentes apresentaram benefícios a curto prazo com a administração intravenosa de MB. Mais tarde, Naylor et al (1986) efectuaram um estudo de dois anos que comparou uma dose baixa de MB (15 mg/dia) com uma dose mais elevada (300 mg/dia) [27]. A dose mais elevada reduziu significativamente os sintomas depressivos, mas mesmo a dose baixa reduziu as admissões hospitalares, indicando um benefício mesmo em doses mais baixas.

Um outro estudo efectuado por Naylor et al (1987) confirmou que o MB, numa dose de 15 mg/dia, ajudou a aliviar a depressão grave em 35 pacientes [27]. Estudos em animais confirmam ainda mais os efeitos antidepressivos e anti-ansiedade do AM. Eroglu e Caglayan (1997) descobriram que o AM melhorou os sintomas em ratos com doses de 7,5-30 mg/kg, mas doses mais elevadas (60 mg/kg) foram menos eficazes, mostrando uma curva de resposta em forma de U [27].

Da mesma forma, Kurt et al (2004) descobriram que o AM reverteu a ansiedade induzida pelo sildenafil em ratos. Guimarães et al (1994) e de-Oliveira e Guimarães (1999) mostraram que a injeção de MB em áreas cerebrais específicas reduzia a ansiedade de uma forma dependente da dose [27]. A investigação sobre os análogos do MB também é prometedora. Harvey et al (2010) mostraram que o verde de metileno, um composto semelhante, tem efeitos antidepressivos semelhantes aos do MB em animais [27]. Delport et al (2014) descobriram que o azure B (um metabolito do MB) e o cloreto de etiltionina (ETC) reduziram o comportamento depressivo em ratos sem inibição significativa da MAO-A, o que sugere menos efeitos secundários [27]. Estes estudos mostraram também que o MB parece atuar através de múltiplos mecanismos, incluindo a inibição da MAO-A, o reforço das mitocôndrias e a modulação da via do NO.

O azul de metileno apoia a função mitocondrial em doenças cerebrais/neurológicas

A disfunção mitocondrial é um fator-chave em muitas doenças cerebrais, levando a inflamação, stress oxidativo e deficiências energéticas celulares [28]. O azul de metileno (MB), um medicamento aprovado pela FDA, tradicionalmente utilizado em doenças como a meta-hemoglobinémia e o envenenamento por cianeto, demonstrou recentemente ter potencial para resolver estes problemas mitocondriais em doenças neurológicas.

O MB actua como um auxiliar das partes mitocondriais produtoras de energia das células. A sua ação consiste em transferir electrões na cadeia de transporte de electrões mitocondrial, nomeadamente em caso de bloqueio dos complexos I e III [28]. Esta ação ajuda a restabelecer o fluxo normal de electrões, permitindo às mitocôndrias produzir energia de forma mais eficaz. Desta forma, o MB reduz a produção de moléculas nocivas denominadas espécies reactivas de oxigénio (ERO), que são frequentemente responsáveis por lesões celulares e inflamações.

Em doenças como a doença de Alzheimer, a doença de Parkinson, o acidente vascular cerebral e o traumatismo crânio-encefálico (TCE), a disfunção mitocondrial e os défices de energia são comuns.

Eis como a MB pode ajudar nestas condições:

• Doença de Alzheimer (DA): Foi demonstrado que os MB reduzem os níveis de proteínas beta-amilóides, que estão associadas à doença de Alzheimer [28]. Este facto impede a interferência destas proteínas nas enzimas mitocondriais e ajuda a preservar a função mitocondrial. O AM inibe igualmente a aglutinação das proteínas tau, uma outra caraterística da doença de Alzheimer, e melhorou a memória e a função cognitiva, tanto em estudos com animais como em ensaios clínicos com seres humanos.
• Traumatismo crânio-encefálico (TCE): Após o TCE, o MB pode reduzir o inchaço do cérebro, proteger a barreira hemato-encefálica e reduzir a morte celular no cérebro [28]. Estudos demonstraram que doses baixas de MB administradas logo após a lesão podem melhorar significativamente a sobrevivência neuronal e promover a regeneração, melhorando a função mitocondrial e a produção de energia.
• Acidente vascular cerebral: Em modelos de acidente vascular cerebral isquémico, o AM melhora a atividade dos principais complexos mitocondriais, aumenta a captação de glicose e aumenta o consumo de oxigénio [28]. Estes efeitos ajudam a restabelecer o equilíbrio energético nas células cerebrais e a reduzir a área afetada pelo AVC.
• Doença de Parkinson: O AM demonstrou um efeito protetor nos neurónios produtores de dopamina afectados pela doença de Parkinson [28]. Ao reduzir o stress oxidativo e ao promover a saúde das mitocôndrias, o MB ajuda a preservar a função neuronal nos modelos em que estão presentes toxinas mitocondriais.

O potencial do MB para aumentar a eficiência mitocondrial, reduzir o stress oxidativo e melhorar a produção de energia celular torna-o uma opção promissora para o tratamento de várias perturbações cerebrais associadas a problemas mitocondriais. A sua capacidade de atravessar a barreira hemato-encefálica e de atingir as mitocôndrias neuronais aumenta o seu potencial terapêutico.

Azul de metileno na doença de Alzheimer (estudos em humanos e animais)

O azul de metileno combate ativamente a agregação da tau, protege as mitocôndrias e melhora a função cognitiva, o que o torna um candidato potencial para o tratamento da doença de Alzheimer.

Estudos pré-clínicos e clínicos demonstram a sua capacidade para retardar a progressão da doença, especialmente quando combinada com métodos avançados de administração ou com uma dosagem optimizada. Num estudo realizado por Liu et al (2024), foi desenvolvida uma abordagem optimizada utilizando azul de metileno (MB) em combinação com fósforo negro (PB) para combater a doença de Alzheimer (DA) [29]. O MB, um inibidor da agregação da tau, foi administrado por via intranasal utilizando uma formulação de hidrogel à base de BP. Este método contornou a barreira hemato-encefálica (BBB), assegurando uma libertação sustentada e uma administração direta ao cérebro. Em modelos de ratinhos, esta estratégia inibiu a agregação de tau, restaurou a função mitocondrial, reduziu a inflamação do sistema nervoso e melhorou a cognição. Estes resultados sugerem o potencial do MB na luta contra a doença de Alzheimer, especialmente quando combinado com sistemas avançados de administração de medicamentos.

Além disso, Zakaria et al (2016) avaliaram a capacidade do MB para proteger as mitocôndrias da toxicidade beta-amiloide (Aβ), um fator chave na progressão da DA [30]. Especificamente, o MB reduziu os níveis de Aβ e sua ligação à álcool desidrogenase de ligação amiloide (ABAD), preservando a função mitocondrial. Além disso, o AM melhorou a sobrevivência das células, reduziu o stress oxidativo e restabeleceu os níveis de estradiol, uma hormona essencial para a saúde do cérebro. Estes efeitos evidenciam o papel do MB na proteção dos neurónios e no abrandamento da progressão da doença de Alzheimer.

Durante um ensaio clínico, Wilcock et al (2018) investigaram a leuco-metiltionina (LMTM), uma forma de MB, como terapia autónoma para a DA ligeira num estudo de fase III [31]. Os pacientes que receberam LMTM (100 mg ou 4 mg duas vezes ao dia) apresentaram melhorias significativas nos resultados cognitivos e funcionais, redução da atrofia cerebral e aumento da captação de glicose. Curiosamente, as doses baixas (4 mg) foram tão eficazes como as doses mais elevadas, tornando o LMTM uma opção terapêutica promissora e mais segura para a DA.

Além disso, Wischik et al (2015) realizaram um estudo em 321 pacientes com DA leve a moderada para avaliar a dosagem ideal de metiltionina (MT, o ingrediente ativo do MB) [32]. Identificaram uma dose diária óptima de 138 mg de AM, pois esta dose melhorou significativamente o desempenho cognitivo e o fluxo sanguíneo cerebral, mantendo os benefícios durante 50 semanas. Em contrapartida, doses mais elevadas (228 mg/dia) foram menos eficazes devido a problemas de absorção, o que sublinha a importância da otimização da dose nas terapias à base de MB. Foi demonstrado que a MT inibe a agregação da proteína tau e reduz a patologia da tau em modelos pré-clínicos. Ao visar esta caraterística da DA, a MT não só retarda o declínio cognitivo, como também protege contra a neurodegeneração. Os estudos clínicos apoiam o seu papel como inibidor da agregação da tau, realçando o seu potencial para modificar a progressão da DA.

Além disso, o MB oscila entre a sua forma reduzida, a leucometiltioneína (LMT), e a sua forma oxidada, estabilizando-se como cloreto de metiltioneína (MTC). Nos ensaios clínicos, nomeadamente no estudo de fase 2, o MTC revelou-se eficaz numa dose de 138 mg/dia. Melhorou a função cognitiva e os resultados de imagiologia cerebral em doentes com DA ligeira a moderada. No entanto, a dose mais elevada de 228 mg/dia não mostrou a mesma eficácia, o que foi atribuído a problemas de dissolução e absorção do medicamento. Para melhorar a administração do medicamento, os investigadores desenvolveram uma nova formulação, o LMTX, que proporciona uma administração estável do LMT e mostrou resultados mais consistentes tanto em estudos pré-clínicos como clínicos. Este facto foi observado num estudo realizado por Baddeley et al (2015), que salientou o papel importante da libertação atempada de MT no estômago para a sua eficácia [33].

Outras investigações confirmaram o potencial dos MB para tratar não só doenças psiquiátricas, mas também doenças neurodegenerativas mais vastas, como a doença de Alzheimer. O AM pode melhorar a saúde do cérebro, reforçando a barreira hemato-encefálica, reduzindo a inflamação e apoiando a função mitocondrial. Os ensaios clínicos, como um observado por Alda (2019), mostraram resultados mistos; no entanto, doses específicas, como 138 mg, que se revelaram benéficas num estudo, continuaram a mostrar efeitos positivos na função cognitiva até 50 semanas depois [34].

Além disso, uma revisão efectuada por Atamna e Kumar (2010) avaliou os potenciais mecanismos de ação dos MB na doença de Alzheimer [35]. Tal como a sua capacidade para melhorar a saúde mitocondrial e proteger contra a toxicidade da amiloide-β - questões centrais na DA. O AM facilita a função mitocondrial e reduz o stress oxidativo. Além disso, a combinação de MB com osmólitos, como a carnosina, pode fornecer uma abordagem dupla para combater a DA, estabilizando as proteínas e prevenindo a agregação prejudicial de amiloide-β.

Noutra descoberta importante, Medina et al (2011) realizaram um estudo em ratinhos 3xTg-AD [36]. Descobriram que o AM não só reduziu os níveis de amiloide-β, como também melhorou a memória e a capacidade de aprendizagem. Isto foi atribuído à capacidade do MB para estimular a atividade do proteassoma, ajudando a remover as proteínas nocivas e oferecendo uma via terapêutica potencial para o tratamento da DA.

Além disso, Auchter et al (2014) avaliaram o potencial do AM para melhorar a função cognitiva prejudicada pela redução do fluxo sanguíneo no cérebro, um fator de risco para a doença de Alzheimer [37]. No seu estudo, os ratos submetidos à oclusão da artéria carótida para simular a redução do fluxo sanguíneo cerebral receberam uma dose diária baixa de 4 mg/kg de MB. O tratamento melhorou significativamente a memória e a aprendizagem destes ratos. Estes resultados demonstram o potencial do MB para melhorar a utilização da energia cerebral e apoiar a função cognitiva em condições difíceis. Além disso, Paban et al (2014) realizaram um estudo sobre um modelo de rato transgénico da doença de Alzheimer [38]. Investigaram se os MB poderiam prevenir ou tratar a deficiência cognitiva, afectando a deposição de beta-amiloide. Os seus resultados mostraram que o AM, quer seja administrado na água potável ou por injeção, melhorou significativamente a função cognitiva e reduziu os depósitos de amiloide no cérebro. Estes resultados sugerem a dupla utilidade do AM nos contextos preventivo e terapêutico da doença de Alzheimer.

Além disso, Stelmashook et al (2023) avaliaram o efeito do AM num modelo experimental de DA esporádica induzida pela administração de estreptozotocina [39]. Os seus resultados mostraram que o tratamento com AM atenuou a perturbação da memória, reduziu a inflamação do sistema nervoso e moderou os marcadores de autofagia nos ratos. Estes resultados apoiam as propriedades neuroprotectoras e anti-inflamatórias do AM contra a doença de Alzheimer. Em outro estudo com animais, Zhou et al (2019) investigaram os efeitos do MB no declínio cognitivo relacionado à caspase-6 em um modelo de camundongo da DA [40]. O seu estudo mostrou que o MB inibiu eficazmente a atividade da caspase-6 nos neurónios e melhorou significativamente a memória e a função sináptica. Os resultados indicam o potencial do MB para reverter os défices cognitivos relacionados com a DA.

Azul de metileno (MB) no tratamento do traumatismo crânio-encefálico (TCE)

O azul de metileno apresenta um grande potencial como agente neuroprotector em lesões cerebrais traumáticas. Reduz a inflamação, melhora a função mitocondrial, protege a barreira hemato-encefálica e melhora a regeneração. O traumatismo crânio-encefálico (TCE) perturba frequentemente a função límbica, aumenta os marcadores inflamatórios e danifica a barreira hemato-encefálica (BBB). Um estudo que investigou o efeito do MB administrado por via intravenosa (1 mg/kg) 30 minutos após o TCE mostrou que melhorou significativamente a função límbica, reduziu a inflamação (como se pode ver pelos níveis mais baixos da proteína S100) e restaurou a integridade da BHE [41].

Além disso, experiências laboratoriais confirmaram a capacidade do MB para proteger os neurónios de toxinas inflamatórias como os lipopolissacáridos. Estas descobertas sugerem que o MB reduz a inflamação e protege a BHE, tornando-o um tratamento promissor para o TCE. Além disso, num modelo de ratinho, o AM administrado 15-30 minutos após a lesão reduziu o inchaço cerebral e os marcadores inflamatórios, incluindo a interleucina-1β (IL-1β) e o fator de necrose tumoral-α (TNF-α), aumentando simultaneamente os marcadores anti-inflamatórios como a IL-10 [42]. Em termos comportamentais, o AM melhorou a recuperação e reduziu os sintomas depressivos numa semana após a lesão. Embora o AM não tenha evitado a perda de peso ou a função motora, os seus efeitos anti-inflamatórios e estabilizadores do humor revelam um potencial terapêutico no tratamento do TCE.

Num outro estudo que utilizou um modelo de rato de TCE ligeiro, os ratos tratados com MB apresentaram volumes de lesão mais pequenos nos exames de RMN em comparação com o grupo de controlo [43]. Os testes comportamentais mostraram uma melhor recuperação da função motora, com melhorias na função e coordenação dos membros anteriores no espaço de duas semanas. Além disso, os resultados histológicos confirmaram um menor número de neurónios degenerados nos animais tratados com MB. Estes resultados sublinham a eficácia do MB na redução dos danos cerebrais e na melhoria da recuperação de um TCE ligeiro. Um estudo efectuado por Shen et al. mostrou que o AM restabeleceu o potencial da membrana mitocondrial, aumentou a produção de ATP e reduziu a apoptose neuronal [44]. O AM reforçou a BHE e melhorou a recuperação cognitiva e motora após o TCE. Estes resultados apoiam o MB como um tratamento potencial para a disfunção mitocondrial e a morte celular causada por lesões cerebrais.

Além disso, Zhao et al. confirmaram num estudo com animais que o MB reduz o inchaço do cérebro e promove a autofagia, um processo que remove as células danificadas [45]. Também reduziu a ativação da microglia, que pode exacerbar a inflamação. Os défices neurológicos e o volume das lesões foram significativamente reduzidos nos animais tratados com MB, tanto na fase aguda como na fase crónica da lesão, o que indica o seu efeito protetor a longo prazo. Além disso, o TCE pode levar a danos cerebrais a longo prazo e à neurodegeneração, semelhante à doença de Alzheimer [46]. Os mecanismos comuns incluem o stress oxidativo, a inflamação crónica e a disfunção mitocondrial. Em particular, o AM aborda estas questões reduzindo os danos oxidativos, controlando a autofagia e melhorando a função mitocondrial. Os seus efeitos protectores tornam-no uma terapia promissora não só para o TCE, mas também para outras doenças neurodegenerativas.

Benefícios neuropsiquiátricos do azul de metileno (MB)

O azul de metileno (AM) tem uma longa história na psiquiatria, tendo sido estudado pela primeira vez no início do século XX para as perturbações do humor e reconsiderado mais tarde, na década de 1970, como alternativa ao lítio na perturbação bipolar. Estudos modernos confirmaram os seus efeitos antidepressivos e ansiolíticos, tanto em estudos com animais como em doentes com perturbações do humor, em especial a perturbação bipolar [23].

É de notar que os primeiros ensaios clínicos mostraram que mesmo doses baixas de AM podem estabilizar o humor sem induzir mania, um efeito secundário comum dos antidepressivos tradicionais. Por exemplo, um estudo de dois anos que utilizou uma dose de 15 mg por dia reduziu significativamente os sintomas depressivos e as hospitalizações por perturbação bipolar [23].

Para além da estabilização do humor, o AM tem benefícios potenciais noutras doenças psiquiátricas. Na esquizofrenia, o BD pode atuar reduzindo o óxido nítrico (NO), que está associado a sintomas psicóticos [23]. Embora os estudos em humanos sejam limitados, os estudos em animais mostraram que o AM pode neutralizar os efeitos de medicamentos que causam sintomas semelhantes aos da psicose. O MB foi também testado como potenciador cognitivo em tratamentos para perturbações baseadas no medo, como a claustrofobia e a perturbação de stress pós-traumático (PTSD), mostrando reduções sustentadas do medo [23].

O papel neuroprotector dos MB vai para além da psiquiatria. Um estudo realizado em ratos expostos ao malatião, um pesticida que provoca stress oxidativo e lesões cerebrais, mostrou que os MB reduziram significativamente as lesões oxidativas e a inflamação cerebral [23]. Os ratos tratados com MB apresentaram níveis mais baixos de peroxidação lipídica e de óxido nítrico e uma melhor atividade de enzimas protectoras como a PON1 e a AChE. Doses mais elevadas de MB minimizaram ainda mais os danos neuronais em áreas cerebrais relacionadas com a memória, como o córtex cerebral e o hipocampo [23]. Estes resultados sugerem que o MB é um agente neuroprotector e terapêutico em muitas doenças psiquiátricas e neurológicas. Ao reduzir o stress oxidativo, a inflamação e os sintomas associados à psicose, o MB oferece benefícios para a saúde mental e a função cognitiva.

Como é que o azul de metileno (MB) contribui para a saúde do cérebro?

O azul de metileno (MB) desempenha muitas funções no apoio à saúde do cérebro. Actua em várias vias que ajudam a tratar perturbações cerebrais e do humor [47-49]. Estas incluem;

• Um impulso energético para as células cerebrais: O MB actua como um agente redox, alternando entre as formas oxidada e reduzida para contornar bloqueios na cadeia de transporte de electrões mitocondrial, nomeadamente no complexo I e no complexo III. Ao restabelecer o fluxo de electrões, o MB aumenta a produção de ATP, a principal fonte de energia das células cerebrais. Este facto é particularmente benéfico em condições de baixo nível de oxigénio (hipoxia), como os acidentes vasculares cerebrais ou as doenças neurodegenerativas, em que as células cerebrais têm dificuldade em produzir energia suficiente.
• Concentrar-se nas células cerebrais: O MB tem a capacidade única de atravessar a barreira hemato-encefálica e de se acumular nos tecidos cerebrais. Esta orientação selectiva garante que a sua ação se concentra no sistema nervoso. Esta propriedade torna o MB eficaz no tratamento de doenças particularmente associadas à disfunção das células cerebrais, como a doença de Alzheimer e as lesões cerebrais.
• Melhora o humor: O MB inibe a monoamina oxidase (MAO), uma enzima que decompõe os neurotransmissores como a serotonina, a norepinefrina e a dopamina. Ao impedir a degradação destas substâncias químicas que regulam o humor, o MB aumenta os seus níveis, ajudando a estabilizar o humor e a reduzir os sintomas de depressão e ansiedade.
• Protege contra o stress oxidativo: O MB reduz a produção de espécies reactivas de oxigénio (ROS) actuando como transportador de electrões mitocondrial. As ERO são moléculas nocivas que provocam danos oxidativos nas células. O MB reduz igualmente os níveis de óxido nítrico (NO), que contribui para o stress oxidativo e a inflamação em grandes quantidades. Ao regular os níveis de NO, o MB protege os neurónios dos danos e mantém o bom funcionamento do cérebro.
• Regula os sinais das células cerebrais: O MB inibe a guanilil ciclase, uma enzima envolvida na produção de GMP cíclico (cGMP), uma molécula de sinalização nas células cerebrais. Uma sinalização excessiva de GMPc pode levar a uma sobreactividade neuronal nociva. O MB ajuda a modular esta atividade, evitando danos e promovendo uma comunicação normal no cérebro.
• Previne a formação de aglomerados de proteínas Tau: Na doença de Alzheimer, as proteínas tau dobram-se e agregam-se, perturbando a função celular. O MB inibe diretamente a agregação da tau, abrandando a progressão da neurodegeneração. Este mecanismo ajuda a proteger as células cerebrais dos danos estruturais e funcionais associados à doença de Alzheimer.
• Apoia os neurotransmissores: O MB aumenta a libertação de neurotransmissores como a serotonina, a norepinefrina e a dopamina, que são essenciais para a regulação do humor, a concentração e a função cognitiva geral. Ao manter estes químicos, o MB promove o bem-estar emocional e a clareza mental.
• Reduz os níveis de beta amiloide: A amiloide-beta é uma proteína tóxica que se acumula na doença de Alzheimer, provocando danos neuronais e perda de memória. O MB reduz a produção de amiloide-beta e impede a sua interação com enzimas mitocondriais como a álcool desidrogenase de ligação amiloide (ABAD). Isto preserva a função mitocondrial e previne a morte celular.
• Melhora a memória e a aprendizagem: O MB aumenta a atividade da acetilcolina, um neurotransmissor essencial para a aprendizagem e a memória. Esta melhoria apoia os processos cognitivos e pode ajudar a aliviar os défices de memória em condições como a doença de Alzheimer e as lesões cerebrais traumáticas.

Estes efeitos combinados fazem do MB um potencial tratamento para uma série de doenças cerebrais, incluindo perturbações do humor, problemas de memória e até doenças neurodegenerativas como a doença de Alzheimer. Por ter sido um dos primeiros medicamentos utilizados para tratar o cérebro, o MB tem uma longa história, mas novas investigações estão a descobrir ainda mais utilizações para ele.

Azul de metileno na reperfusão isquémica

Estudos demonstraram que o azul de metileno ajuda e alivia os sintomas ou complicações associados à isquémia. Num estudo de Lu et al (2016), mostraram que o azul de metileno reduz a morte de células do hipocampo e melhora os défices de memória após isquemia cerebral global (ICG) em ratos [50]. O AM, administrado numa dose de 0,5 mg/kg/dia por minibomba subcutânea durante sete dias, aumentou significativamente a sobrevivência neuronal na região CA1 do hipocampo e preservou a função mitocondrial, incluindo a atividade da citocromo c oxidase e a produção de ATP. Foram igualmente observadas melhorias comportamentais nos testes de aprendizagem espacial e de memória, o que indica a capacidade do MB para reduzir a morte celular e promover a recuperação cognitiva da isquémia.

Além disso, Shi et al (2021) investigaram a forma como o MB reduz o edema cerebral causado por um acidente vascular cerebral isquémico [51]. O MB administrado por via intravenosa reduziu o edema citotóxico e vasogênico em ratos, conforme demonstrado por exames de ressonância magnética. Mecanicamente, o MB inibiu a expressão da aquaporina 4 (AQP4) e reduziu a ativação da via ERK1/2 nos astrócitos, que são essenciais para o equilíbrio hídrico do cérebro. Estes resultados, confirmados em modelos de cultura de células, sugerem que o MB reduz o edema cerebral modulando a AQP4 e a ERK1/2 e ajuda a tratar o edema cerebral pós-AVC.

Num outro estudo, Huang et al (2018) avaliaram os efeitos do tratamento oral crónico com MB (numa dose baixa) num modelo de isquemia focal em ratos. Os resultados mostraram melhorias comportamentais e estruturais significativas, incluindo redução do volume da lesão e danos na substância branca [52].

Também Miclescu et al (2010) investigaram o papel do MB na proteção da barreira hemato-encefálica (BBB) durante a isquémia/reperfusão induzida por paragem cardíaca num modelo porcino [53]. A infusão de MB durante a reanimação reduziu a fuga de albumina, o teor de água no cérebro e os danos neuronais. Também reduziu os danos induzidos pelo óxido nítrico e aumentou a ativação da óxido nítrico sintase endotelial. Estes resultados indicam o potencial do MB para preservar a integridade da BHE e prevenir danos cerebrais em cenários de isquémia/reperfusão.

Além disso, Zhang et al (2020) demonstraram o potencial neuroprotector do AM num modelo neonatal de lesão cerebral hipóxico-isquémica (HI) em ratos [54]. O AM preservou a função mitocondrial, reduziu o stress oxidativo e a neuroinflamação e melhorou a integridade da barreira hemato-encefálica. Além disso, os testes comportamentais confirmaram a melhoria da coordenação motora e da memória nos ratos tratados. Estes resultados sugerem que o AM é uma terapia promissora para a encefalopatia neonatal por HI.

Durante estudos laboratoriais, Ryou et al (2015) revelaram um papel para o MB no aumento do metabolismo energético e na ativação do fator induzível pela hipóxia-1α (HIF-1α) durante a privação de oxigénio-glicose (OGD) e a reoxigenação em células neuronais [55]. O AM melhorou a captação de glicose, a produção de ATP e a atividade das enzimas mitocondriais. Também aumentou a translocação nuclear do fator-1α induzido pela hipóxia (HIF-1α).

Dosagem, farmacocinética e contra-indicações do azul de metileno

O azul de metileno (AM) é frequentemente tomado por via oral em doses de 15 a 300 mg por dia, com concentrações sanguíneas máximas geralmente atingidas 1 a 2 horas após a ingestão [34]. O azul de metileno intravenoso (IV) é absorvido de forma mais eficiente, o que o torna potencialmente melhor para efeitos relacionados com o cérebro, embora a melhor dose para uso psiquiátrico ainda seja incerta. Curiosamente, doses orais mais elevadas nem sempre conduzem a níveis sanguíneos previsivelmente mais elevados.

O organismo elimina o MB principalmente através dos rins, frequentemente sob a forma de azul de leucometileno, juntamente com dois compostos relacionados, o azul A e o azul B. O azure B demonstrou mesmo efeitos de melhoria do humor em estudos com animais. A meia-vida do MB é de aproximadamente 5 a 6,5 horas [34].

Os efeitos do AM variam consoante a dose. As doses baixas melhoram frequentemente o humor e têm um efeito calmante, enquanto as doses mais elevadas podem ter o efeito oposto, aumentando potencialmente o stress oxidativo em estudos com animais [34].

O MB é geralmente bem tolerado nos seres humanos, mas podem ocorrer efeitos secundários ligeiros, como desconforto gástrico, problemas urinários ou uma coloração azulada da urina, que algumas pessoas consideram desagradável [34].

Existem considerações de segurança importantes relativamente à utilização de MB. A FDA adverte que a combinação de AM, especialmente na forma intravenosa, com certos antidepressivos que afectam a serotonina pode causar a síndrome da serotonina, uma reação grave. No entanto, não foram registados casos semelhantes com o uso oral de AM [34].

Além disso, as pessoas com deficiência da enzima glucose-6-fosfato desidrogenase (G6PD) devem evitar os MB, uma vez que podem causar anemia hemolítica, uma condição em que os glóbulos vermelhos são prematuramente degradados. Esta deficiência é mais comum nas populações mediterrânicas, africanas e asiáticas [34].

Declaração de exoneração de responsabilidade

Este artigo foi escrito com o objetivo de educar e sensibilizar para a substância em causa. É importante notar que a substância em causa é uma substância e não um produto específico. As informações contidas no texto baseiam-se em estudos científicos disponíveis e não se destinam a servir de aconselhamento médico ou a promover a automedicação. O leitor é aconselhado a consultar um profissional de saúde qualificado para todas as decisões de saúde e tratamento.

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