Abrindo uma nova avenida em neurobiologia – cientistas transformam uma forma de neurónio, noutra, no cérebro

Uma nova descoberta por biólogos de células estaminais transforma-se num dos fundamentos da neurobiologia – demonstrando que é possível transformar um tipo de neurónio já diferenciado, noutro, dentro do cérebro.

A descoberta, por Paola Arlotta e Caroline Rouaux "diz que talvez o cérebro não é tão imutável como sempre pensamos, porque pelo menos durante uma janela de início de tempo, pode-se reprogramar a identidade de uma classe neuronal, noutra," disse Arlotta, Professora Associada no Departamento de Células Estaminais e Biologia Regenerativa de Harvard (SCRB).

O princípio da linhagem direta de reprogramação de células diferenciadas dentro do corpo foi primeiro comprovado pelo co-presidente do SCRB e co-diretor do Instituto de Células Estaminais de Harvard (HSCI) Doug Melton e colegas há cinco anos atrás, quando reprogramaram as células exócrinas do pâncreas diretamente em células beta produtoras de insulina.

Arlotta e Rouaux agora provaram que os neurônios também podem mudar de opinião..

Nas suas experiências, Arlotta alvejou neurônios de projeção callosal, que conectam os dois hemisférios do cérebro e os transformaram em neurónios semelhantes aos neurónios motores corticoespinhais, uma das duas populações de neurónios destruídas na Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), também conhecida como a Doença de Lou Gehrig. Para atingir tal reprogramação da identidade neuronal, os investigadores usaram um fator de transcrição, chamado Fezf2, que desde há muito que é conhecido por desempenhar um papel central no desenvolvimento dos neurónios corticoespinhais no embrião.

O que torna a descoberta ainda mais significativa é que o trabalho foi feito em cérebros de ratos vivos, em vez de coleções de células em pratos de laboratório. Os ratos eram jovens, pois os investigadores ainda não sabem se a reprogramação neuronal é possível em animais de laboratório mais velhos – e em humanos. Se for possível, isto tem enormes implicações para o tratamento de doenças neurodegenerativas.

"As doenças neurodegenerativas normalmente afetam uma população específica de neurónios, deixando muitos outros intocado. Por exemplo, na ELA são os neurónios motores corticoespinhais no cérebro e os neurónios motores na medula espinhal, entre os muitos neurônios do sistema nervoso, que seletivamente morrem," disse Arlotta. "E se um pudesse levar neurónios que são poupados numa determinada doença a transformarem-se diretamente nos neurónios que morrem? Na ELA, se pudesse-mos gerar até uma pequena percentagem de neurónios motores corticoespinhais, provavelmente seria suficiente para recuperar o funcionamento básico," ela disse.

As experiências que levaram a nova descoberta começaram há cinco anos, quando "nos perguntamos: na natureza nunca vi um neurônio mudar de identidade; Só não estamos vendo isso, ou é a realidade? Podemos tomar um tipo de neurônio e transformá-lo noutro?" Arlotta e Rouaux se perguntaram.

Ao longo dos cinco anos, os investigadores analisaram "milhares e milhares de neurónios," à procura de muitos marcadores moleculares, bem como novas conectividades que indicassem que a reprogramação estava a ocorrer,” Arlotta disse.

"Poderíamos ter tido isto há dois anos, mas enquanto este era um conjunto de experiências conceitualmente muito simples, tecnicamente era difícil. O trabalho foi feito para testar importantes dogmas sobre a natureza irreversível de neurónios in vivo. Tivemos que provar, sem sombra de dúvida, que isto estava a acontecer."

O trabalho no laboratório do Arlotta é focado no córtex cerebral, mas "abre a porta para a reprogramação noutras áreas do sistema nervoso central", disse ela.

Arlotta, um membro do corpo docente principal do HSCI, agora está a trabalhar com o colega Takao Hensch, do Departamento de Biologia Molecular e Celular de Harvard, para explicar a fisiologia dos neurónios reprogramados e compreender como eles comunicam em redes neuronais pré-existentes.

"A minha esperança é que isto vai facilitar o trabalho num novo campo da neurobiologia que explora os limites e o poder da reprogramação neuronal para reprogramar circuitos pertinentes à doença,” disse Paola Arlotta. 

Fonte:

Comentários

Mensagens populares deste blogue

Foi descoberto que as proteínas específicas e não-específicas, ligadas ao ARN, são fundamentalmente semelhantes

Ataxia cerebelosa, neuropatia e síndrome de arreflexia vestibular: uma doença lentamente progressiva com apresentação estereotipada