Cérebro – Pesquisadores dos Estados Unidos e de Cingapura encontraram uma possível estratégia para reparar danos provocados por um acidente vascular cerebral (AVC). Em experimentos com camundongos, células-tronco transplantadas diretamente em regiões lesionadas do cérebro conseguiram sobreviver, se transformar em neurônios e estabelecer novas conexões.
Os resultados, publicados na revista científica Cell Stem Cell, indicam que as células podem preservar informações moleculares capazes de orientar o crescimento de seus axônios — extensões responsáveis por transmitir sinais entre os neurônios.
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A descoberta pode ajudar no desenvolvimento de futuras terapias para reconstruir circuitos cerebrais interrompidos por um AVC. No entanto, os testes ainda foram realizados apenas em animais, e a estratégia precisará passar por novas pesquisas antes de ser considerada para uso em pessoas.
Por que o cérebro tem dificuldade para se regenerar?
O cérebro adulto apresenta capacidade limitada de reparar danos graves. Depois de determinados tipos de AVC, uma cavidade pode se formar na região atingida, criando um ambiente com moléculas inflamatórias e condições desfavoráveis à sobrevivência de células utilizadas em tratamentos regenerativos.
Outro obstáculo é o tecido cicatricial formado após a lesão. Embora ele ajude a proteger as regiões próximas contra novos danos, também pode dificultar o crescimento de neurônios e impedir que seus prolongamentos atravessem a área afetada.
Uma das estratégias estudadas anteriormente era implantar células próximas à região lesionada para tentar criar caminhos alternativos para as conexões. Porém, quando o AVC provoca danos extensos, reconstruir as ligações entre o cérebro, o tronco cerebral e a medula espinhal se torna um desafio.
Células conseguiram sobreviver na área lesionada
Para enfrentar essas dificuldades, os pesquisadores desenvolveram uma abordagem que combina pequenas moléculas e proteínas estruturais. O método permitiu que as células transplantadas permanecessem dentro da cavidade criada pela lesão e ocupassem parte do espaço danificado.
Algumas dessas células posteriormente se diferenciaram em neurônios. Mas, para que uma estratégia desse tipo possa ser útil, não basta apenas produzir novas células nervosas. É necessário que elas estabeleçam as conexões corretas.
Foi justamente nesse aspecto que o experimento apresentou um dos resultados mais relevantes.
Novos neurônios apresentaram orientação das conexões
Os pesquisadores observaram que diferentes tipos de neurônios transplantados conseguiam alcançar seus respectivos alvos mesmo em um cérebro adulto que havia sofrido uma lesão.
As reconstruções em três dimensões mostraram padrões de projeções semelhantes aos encontrados naturalmente nas conexões entre o córtex cerebral e a medula espinhal.
O resultado indicou que os novos neurônios não estavam simplesmente espalhando seus axônios de maneira aleatória. Para investigar o mecanismo por trás dessa orientação, os cientistas combinaram técnicas de rastreamento genético com análises da expressão dos genes das células.
Os dados apontaram que cada tipo de neurônio possui um conjunto de informações moleculares que ajuda a determinar para quais regiões do cérebro ou da medula seus axônios devem crescer.
Segundo Su-Chun Zhang, diretor do Centro de Doenças Neurológicas do Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute e um dos autores do estudo, os resultados sugerem que células adequadas podem manter informações importantes sobre os locais onde devem estabelecer suas conexões.
Inteligência artificial ajudou a identificar quatro tipos de neurônios
O estudo também utilizou técnicas de aprendizado de máquina para analisar as células transplantadas. Os pesquisadores identificaram quatro subtipos de neurônios, cada um com padrões específicos de expressão genética associados ao direcionamento dos axônios.
A diferença entre esses subtipos ajudou a explicar por que determinados neurônios reconstruíam circuitos relacionados a regiões específicas do sistema nervoso.
Os cientistas também analisaram os mecanismos responsáveis por controlar essas rotas. Em um dos experimentos, removeram das células-tronco um fator de transcrição chamado Ctip2. A mudança alterou o comportamento dos axônios e aumentou as projeções direcionadas ao hipocampo e à amígdala.
O resultado reforçou a hipótese de que determinados programas genéticos atuam como um sistema de orientação para a formação das novas conexões.
Descoberta pode ajudar no desenvolvimento de tratamentos
Uma possibilidade levantada pelos pesquisadores é utilizar esse conhecimento para selecionar os tipos de neurônios que devem ser transplantados de acordo com os circuitos cerebrais que precisam ser reconstruídos.
Em uma eventual terapia, células preparadas para produzir determinados neurônios poderiam ser utilizadas em lesões que interromperam conexões específicas.
Apesar do potencial, os resultados ainda não comprovam que a técnica possa funcionar em seres humanos. Como os experimentos foram realizados em camundongos, novas pesquisas serão necessárias para avaliar aspectos como segurança, integração das células, recuperação de funções e possíveis efeitos indesejados.
Ainda assim, o estudo indica que neurônios derivados de células-tronco podem conservar informações capazes de orientar suas conexões mesmo dentro de um cérebro adulto lesionado.
Se esse mecanismo puder ser controlado em pesquisas futuras, a terapia celular poderá avançar da simples substituição de células perdidas para uma abordagem capaz de reconstruir, de forma direcionada, circuitos cerebrais afetados por AVCs e outras doenças neurológicas.
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(Com informações de Gizmodo)
(Foto: Reprodução/Imagem gerada com IA)
