Estudo revela como as contrações uterinas são reguladas pelo estiramento e pressão durante o parto

Quando o trabalho de parto começa, o útero deve coordenar contrações rítmicas e oportunas para dar à luz o bebê com segurança. Embora hormonas como a progesterona e a oxitocina sejam contribuintes essenciais para esse processo, os cientistas há muito que suspeitam que as forças físicas – neste caso, o estiramento e a pressão que acompanham a gravidez e o parto – também desempenham um papel.

Agora, um novo estudo da Scripps Research publicado em Ciênciarevela como o útero sente e responde a essas forças em nível molecular. As descobertas poderão ajudar os cientistas a compreender melhor as raízes biológicas de condições como a paralisação do trabalho de parto e o nascimento prematuro, orientando esforços futuros para desenvolver tratamentos que melhorem os cuidados maternos.

“À medida que o feto cresce, o útero se expande dramaticamente e essas forças físicas atingem seu pico durante o parto”, diz o autor sênior Ardem Patapoutian, investigador do Howard Hughes Medical Institute e presidente presidencial em neurobiologia da Scripps Research.

“Nosso estudo mostra que o corpo depende de sensores de pressão especiais para interpretar esses sinais e traduzi-los em atividade muscular coordenada”.

Patapoutian compartilhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2021 pela descoberta dos sensores que permitem às células detectar toque e pressão. Esses sensores são canais iônicos especializados formados pelas proteínas PIEZO1 e PIEZO2, que ajudam o corpo a detectar e responder à força física.

Como os sensores de pressão orientam as contrações do parto

Neste novo estudo, Patapoutian e a sua equipa descobriram que estas duas proteínas também têm funções distintas e complementares durante o parto: a PIEZO1 é principalmente ativa no músculo liso uterino, sentindo a pressão à medida que as contrações aumentam, enquanto a PIEZO2 é encontrada nos nervos sensoriais do colo do útero e da vagina, onde é ativada pelo estiramento do feto descendente e aumenta as contrações uterinas através de um reflexo neural.

Trabalhando juntas, as proteínas traduzem o alongamento físico e a pressão em sinais elétricos e químicos que ajudam o útero a se contrair em um ritmo coordenado. Cada um pode compensar parcialmente o outro, garantindo que o trabalho continue mesmo que um caminho seja interrompido.

Usando modelos de camundongos, a equipe de pesquisa excluiu seletivamente PIEZO1 e PIEZO2 do útero ou dos nervos sensoriais que cercam o colo do útero e a vagina. Sensores de pressão implantados em camundongos prenhes registraram a força e o ritmo das contrações durante o parto natural.

Os ratos com falta de ambas as proteínas apresentaram redução da pressão uterina e atraso no parto – indicando que tanto a detecção baseada no músculo liso como a baseada nos nervos trabalham cooperativamente, e que a perda de ambas as vias prejudica significativamente o trabalho de parto.

Coordenação celular e implicações para os humanos

Análises adicionais revelaram que a atividade PIEZO regula a expressão da conexina 43, uma proteína que forma junções comunicantes: canais microscópicos que ligam as células musculares lisas vizinhas, de modo que se contraem em uníssono. Sem a sinalização PIEZO, os níveis de conexina 43 caíram e a coordenação entre as células musculares lisas foi comprometida.

“A conexina 43 é a fiação que permite que todas as células musculares atuem juntas”, diz o primeiro autor Yunxiao Zhang, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Patapoutian. “Quando essa conexão enfraquece, as contrações perdem força”.

Além disso, amostras de tecido uterino humano mostraram padrões de expressão de PIEZO1 e PIEZO2 semelhantes aos de camundongos, sugerindo que um mecanismo de detecção de força comparável também pode operar em pessoas. Isto poderia ajudar a explicar certas complicações do parto, como contrações fracas ou irregulares que prolongam o parto.

Juntos, os resultados são consistentes com observações clínicas de que o bloqueio completo dos nervos sensoriais causa trabalho de parto prolongado durante o parto.

“Na prática clínica, as epidurais são administradas em doses cuidadosamente controladas porque o bloqueio completo dos nervos sensoriais pode tornar o trabalho de parto muito mais demorado”, observa Zhang.

“Nossos dados refletem esse fenômeno; quando removemos a via sensorial do PIEZO2, as contrações enfraqueceram, sugerindo que algum feedback nervoso promove o parto.”

Potencial para novos tratamentos trabalhistas

Os resultados da equipa de investigação abrem possibilidades para abordagens mais refinadas à gestão do parto e ao alívio da dor. Se os cientistas conseguirem identificar moléculas que modulam a atividade PIEZO com segurança, um dia poderão atenuar ou aumentar as contrações uterinas conforme necessário.

Para mães em risco de parto prematuro, um bloqueador PIEZO1 – se desenvolvido – para retardar as contrações poderia complementar os medicamentos existentes que relaxam o tecido muscular, limitando a entrada de cálcio nas células. Por outro lado, um composto que ativa os canais PIEZO pode ajudar a fortalecer as contrações no trabalho de parto paralisado.

Embora tais aplicações clínicas permaneçam distantes, a ciência fundamental continua a tomar forma. A equipe de pesquisa está agora investigando como a sinalização PIEZO interage com as vias hormonais que regulam a gravidez.

Interação hormonal e direções de pesquisas futuras

Estudos anteriores demonstraram que a progesterona – o hormônio que mantém o útero relaxado durante a gravidez – pode suprimir a expressão da conexina 43 mesmo quando os canais PIEZO estão ativos, garantindo que as contrações não comecem prematuramente. Quando os níveis de progesterona caem a curto prazo, os sinais de cálcio acionados pelo PIEZO podem ajudar a iniciar a cadeia de eventos biológicos que levam ao parto.

“Os canais PIEZO e os sinais hormonais são dois lados do mesmo sistema”, ressalta Zhang. “Os hormônios preparam o cenário e os sensores de força ajudam a determinar quando e com que intensidade o útero se contrai.”

Trabalhos futuros irão aprofundar as vias nervosas envolvidas, uma vez que nem todas as fibras sensoriais ao redor do útero contêm PIEZO2. Alguns podem responder a outros estímulos e servir como apoio quando o PIEZO2 está ausente. Compreender quais nervos sensoriais promovem o parto e quais transmitem a dor pode eventualmente levar a formas mais precisas de controle da dor que não retardam o parto.

Por enquanto, as descobertas estabelecem que a capacidade do corpo de sentir a força não se limita ao toque ou ao equilíbrio – é também vital para um dos eventos biológicos mais fundamentais da vida.

“O parto é um processo onde a coordenação e o tempo são tudo”, diz Patapoutian. “Agora estamos começando a entender como o útero atua tanto como músculo quanto como metrônomo para garantir que o trabalho de parto siga o ritmo do próprio corpo”.