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.”
“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 sobreviver. É 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.
“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.
“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.
Fonte: Science Daily
Foto: SanFranAnnie
Onde se dá a diferenciação das células nervosas que formam o sistema psíquico, sabendo que cada neurônio ou grupo de neurônios, têm uma atividade própria e diferenciada?
Para o pessoal do link.