COMO CONSTRUIR UM CÉREBRO: UMA DESCOBERTA RESPONDE AO MISTÉRIO EVOLUCIONÁRIO.

Pesquisadores do King’s College, em Londres, descobriram um processo fundamental pelo qual os cérebros são construídos, o que pode ter profundas implicações para o entendimento das condições do neurodesenvolvimento, como autismo e epilepsia.

Pesquisadores do King’s College London descobriram um processo fundamental por trás do desenvolvimento do córtex cerebral. Créditos: King’s College London

O estudo, publicado na revista Nature e financiado pelo Wellcome Trust, também responde a um mistério evolucionário sobre como o delicado equilíbrio entre os diferentes tipos de células cerebrais pode ser mantido através de espécies com tamanhos de cérebro muito diferentes.

O córtex cerebral é a maior região do cérebro humano e é responsável por muitas de nossas habilidades avançadas, como aprendizado, memória e nossa capacidade de planejar ações futuras. O córtex cerebral contém dois tipos principais de células cerebrais: neurônios excitatórios e inibitórios, que podem ser mais simplesmente definidos como neurônios “ir” e “não-ir”.

Neurônios excitantes “ir” processam informações e fornecem ordens dizendo a outros neurônios o que fazer. Neurônios inibitórios “não-ir” restringem a atividade de neurônios excitatórios para que eles não sejam todos ao mesmo tempo. Muitos “ir” leva ao excesso de disparo dos neurônios vistos na epilepsia, enquanto o excesso de “não-ir” causa problemas cognitivos.

Os pesquisadores descobriram como o equilíbrio correto é alcançado no número de neurônios “ir” e “não-ir”, estudando os cérebros de ratos em desenvolvimento. Como a proporção dos dois tipos de células em todos os mamíferos é notavelmente similar, os resultados provavelmente se aplicam aos humanos.

“Como muitas coisas fundamentais na natureza, o processo que descobrimos é elegante e provavelmente muito importante”, diz o professor sênior Oscar Marín, do Centro de Neurobiologia do Desenvolvimento do Instituto de Psiquiatria, Psicologia e Neurociência (IoPPN).

“Este estudo preenche uma grande lacuna em nossa compreensão de como o cérebro é construído, explicando de forma bastante simples como o equilíbrio de neurônios excitatórios e inibitórios no córtex cerebral permaneceu constante à medida que os mamíferos evoluíram. É provável que esse processo tenha sido crítico para permitir que os cérebros humanos se expandam”.

Ao manipular células cerebrais em camundongos durante um período crítico de desenvolvimento embrionário, os pesquisadores demonstraram que o número de neurônios “não-ir” é ajustado quando o número de neurônios “ir” é estabelecido.

O co-autor do estudo, Kinga Bercsenyi, do laboratório de Marín, no IoPPN, explica: “Se imaginarmos a atividade cerebral como uma conversação, os neurônios precisam estar conectados uns aos outros para poder conversar. Durante as primeiras duas semanas após o nascimento, os neurônios “não-ir” podem sentir-se sem conexões e são programados para morrer se não conseguirem neurônios “ir” dispostos a conversar com ele”.

Os pesquisadores descobriram que os neurônios “ir” resgatam seus primos “não-ir” da morte, bloqueando a função de uma proteína chamada PTEN. Mutações no gene que codificam o PTEN têm sido fortemente ligadas ao autismo, sugerindo que quando o PTEN não está funcionando adequadamente, não há neurônios “não-ir” suficientes, derrubando o equilíbrio dos tipos de células e causando problemas no processamento da informação em algumas pessoas autistas.

O autor co-principal, Dr. Fong Kuan Wong, do laboratório Marín da IoPPN, afirma: “Além de encontrar um processo biológico fundamental para o desenvolvimento do cérebro, nossas descobertas sugerem que interrupções nesse processo podem ser fundamentais para os distúrbios do neurodesenvolvimento. Entender como o equilíbrio dos tipos de células no córtex cerebral é interrompido em condições como autismo e epilepsia poderia levar a novos tratamentos.

Os pesquisadores agora estão investigando as conseqüências de ter muitos neurônios “não-ir” em camundongos e como isso pode estar relacionado a condições humanas como o autismo.

Jornal Referência: Fong Kuan Wong, Kinga Bercsenyi, Varun Sreenivasan, Adrián Portalés, Marian Fernández-Otero, Oscar Marín. Pyramidal cell regulation of interneuron survival sculpts cortical networksNature, 2018; 557 (7707): 668 DOI: 10.1038/s41586-018-0139-6

Fonte: Science Daily

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