A relação da atividade nervosa com o desenvolvimento cerebral

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Enquanto os bebês crescem, suas células cerebrais se desenvolvem a partir de um algumas células-tronco que dividem-se continuamente, repondo as células-tronco inicias e dando origem a células nervosas maduras para o funcionamento cerebral. Agora, pesquisadores do Scripps Research Institute demonstraram que, quando as células nervosas recém-formadas iniciam os sinais de descarga elétrica, a atividade diminui a divisão das células-tronco a favor da formação (e do funcionamento) da célula nervosa.
O estudo, publicado na edição de 04 de novembro da revista “Neuron“, mostra que a atividade do cérebro controla o equilíbrio entre as células-tronco e as células nervosas maduras, e sugere que a atividade anormal do cérebro, como ocorre durante as crises (epiléticas), pode ter efeitos duradouros sobre o desenvolvimento do cérebro. Os resultados têm implicações para a substituição de células cerebrais que estão danificadas ou perdidas por doenças como Alzheimer ou Parkinson.
“Uma implicação é que para obter as células do cérebro que formem células maduras você precisa de um período em que a atividade cerebral é baixa seguido por um período de maior atividade”, disse Scripps Research Professor Hollis Cline, Ph.D., autor sênior do estudo.”Ter atividade cerebral baixa ou alta não leva ao mesmo resultado.”
Durante o desenvolvimento, as células-tronco dão origem a células nervosas do sistema nervoso central. Durante as primeiras fases de desenvolvimento, as células-tronco se dividem, cada uma gerando duas células-tronco idênticas. Esse processo, chamado de proliferação, serve para aumentar o “universo” de células-tronco. Em fases posteriores, a divisão celular gera dois tipos diferentes de células: uma filha de células-tronco, mais uma que se transforma em uma célula nervosa através de um processo conhecido como diferenciação. E, uma vez que o sistema nervoso se aproxima da fase final de desenvolvimento, todas as divisões dão origem a células nervosas, deixando apenas um pouco para trás as células-tronco.
Então, qual é o interruptor que trava a proliferação celular, principalmente, a diferenciação das células nervosas no cérebro em desenvolvimento? É sabido que no cérebro adulto, a atividade do cérebro ajuda a formar novas células nervosas e as existentes sobreviverÉ por isso que os idosos são muitas vezes incentivados a manter o cérebro ativo, fazendo palavras cruzadas e outros exercícios (Oia nós aí, gente!! kkk). Mas ninguém tinha olhado para a ligação entre a atividade cerebral e formação de células nervosas no cérebro em desenvolvimento.
Para procurar uma possível ligação, Cline voltou seus estudos para o sapo Xenopus laevis. Em girinos, as células-tronco no sistema visual – a parte do cérebro que recebe e interpreta os sinais dos olhos – continuam a proliferar por vários dias, mesmo quando os circuitos cerebrais estão começando a se formar e  a tornarem-se funcionais. Os pesquisadores queriam perguntar se a atividade dos circuitos recém-formados tiveram qualquer efeito sobre a proliferação e diferenciação de células-tronco das células nervosas. “Escolhemos o sistema visual, porque nós podemos controlar a quantidade de atividade de forma muito precisa”, observou Cline.
Primeiro, Cline e seu colega pesquisador associado Pranav Silva, Ph.D., determinou que o montante da proliferação de células-tronco no sistema visual diminui à medida que os circuitos visuais estão dispostos e começam a se tornarem ativos (de cerca de 7-13 dias na vida de um girino ). Mas quando os cientistas paravam a atividade do sistema visual, mantendo alguns dos girinos no escuro por dois dias, a proliferação e diferenciação de células nervosas diminuiu.
Estas observações sugerem que a atividade do cérebro regula a proliferação e diferenciação de células-tronco para células nervosas. Como os circuitos são estabelecidos durante o desenvolvimento, a sua atividade influencia o destino das células-tronco geradas através de divisão celular, levando-as a pararem de se dividir e de amadurecer para células nervosas.
“Nós descobrimos que a razão principal pela qual a proliferação desacelera durante o desenvolvimento é a atividade do cérebro”, disse Cline.
Cline e Silva também descobriram uma proteína que pode ser a chave da relaçãp da atividade cerebral e da a proliferação das células-tronco. Durante o desenvolvimento do sistema visual, como a proliferação das células-tronco diminui, eles descobriram que a quantidade de uma proteína chamada Musashi1, que é produzida por células-tronco, também diminui. Por outro lado, os girinos mantidos no escuro por dois dias, cujo sistema visual não estava ativo, tiveram um aumento na proliferação de células-tronco e um aumento na Musashi1 nas células-tronco.
Em uma série de experimentos, Cline e Silva mostraram que na ausência de Musashi1 a proliferação das células diminui. Por outro lado, aumentar os montantes Musashi1 interfere na proliferação de células-tronco, mesmo em fases posteriores de desenvolvimento.
“Sabíamos que musashi1 era um marcador de células-tronco, mas ninguém sabia que era controlada pela atividade cerebral”, disse Cline. Os resultados sugerem que esta proteína pode ser usada como uma forma de expandir o “universo”  de células-tronco no cérebro em desenvolvimento, e possivelmente até cérebros adultos.
O estudo de Cline e Silva mostra que a proliferação e a diferenciação são reguladas de forma diferente pela atividade do cérebro durante o desenvolvimento. Ainda não se sabe se estes resultados se aplicam ao cérebro adulto, que contém um pequeno número de células-tronco. Se o fizerem, porém, uma implicação é que, para promover a formação de células nervosas, tanto a atividade do cérebro quanto a inatividade são necessários.
“Você pode fazer um monte de exercícios para o cérebro, mas se você não incluir os períodos de menor atividade, não terá um “universo” de células-tronco expandido”, observou Cline.
Sou terapeuta ocupacional de formação, comunicadora por dom e experiência ao longo dos 10 anos frente ao reab.me; empresária que aposta na produção de produtos e conteúdos significativos e com propósito para ajudar as pessoas que precisam dos cuidado da reabilitação. Editora-chefe do Reab.me. Terapeuta Ocupacional (UFPE) com especialização em Tecnologia Assistiva (UNICAP). Mestre em Design (UFPE). Sou autora de 4 livros de exercícios para estimulação cognitiva que servem como material de apoio em contextos terapêuticos que visam a manutenção ou melhora de disfunções cognitivas. Sendo eles: - 50 exercícios para estimulação cognitiva: o cotidiano em evidência; - 50 exercícios para estimulação cognitiva: a culinária em evidência; - 50 exercícios para estimulação cognitiva: a família em evidência; - 50 exercícios para estimulação cognitiva de crianças com dificuldades de aprendizagem. No mais, sou Ana, esposa de Fábio, mãe de Olga e Inácio. Praticante de meditação e yoga.

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