Por Will Dunham
WASHINGTON (Reuters) – Cientistas alcançaram um marco em uma iniciativa ambiciosa para mapear como os diversos tipos de células cerebrais surgem e amadurecem desde os primeiros estágios embrionários e fetais até a idade adulta, conhecimento que pode apontar para novas maneiras de lidar com determinadas condições relacionadas ao cérebro, como autismo e esquizofrenia.
Pesquisadores anunciaram a conclusão de um primeiro esboço de mais de um atlas do cérebro humano em desenvolvimento e do cérebro de mamíferos em desenvolvimento.
A pesquisa concentrou-se em células cerebrais humanas e de camundongos, com algum trabalho em células cerebrais de macacos também. Em seu esboço inicial, os cientistas mapearam o desenvolvimento de diferentes tipos de células cerebrais, acompanhando como elas nascem, se diferenciam e amadurecem em vários tipos com funções exclusivas. Eles também acompanharam como os genes são ativados ou desativados nessas células ao longo do tempo.
Os cientistas identificaram os principais genes que controlam os processos cerebrais e descobriram alguns pontos em comum do desenvolvimento das células cerebrais entre os cérebros humano e animal, além de alguns aspectos exclusivos do cérebro humano, incluindo a identificação de tipos de células anteriormente desconhecidos.
As descobertas foram detalhadas em uma série de estudos publicados na Nature e em revistas relacionadas.
A pesquisa faz parte da Rede de Atlas Celular da Iniciativa BRAIN dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA, ou BICAN, uma colaboração científica internacional para criar um atlas abrangente do cérebro humano.
‘Nosso cérebro tem milhares de tipos de células com extraordinária diversidade em suas propriedades e funções celulares, e esses diversos tipos de células trabalham juntos para gerar uma variedade de comportamentos, emoções e cognição’, disse a neurocientista Hongkui Zeng, diretora de ciência cerebral do Allen Institute em Seattle e líder de dois dos estudos.
Os pesquisadores descobriram mais de 5.000 tipos de células no cérebro do camundongo. Acredita-se que haja pelo menos esse número no cérebro humano.
‘O cérebro em desenvolvimento é uma estrutura incrivelmente enigmática porque é de difícil acesso, composto por muitos tipos de células distintas e muda rapidamente. Embora conhecêssemos as mudanças gerais que ocorrem durante o desenvolvimento do cérebro, agora temos uma compreensão muito mais detalhada de quais são as partes do cérebro em desenvolvimento devido a esse conjunto de atlas’, disse a neurocientista da UCLA Aparna Bhaduri, outra líder da pesquisa, que promete importantes aplicações práticas.
‘Primeiro, ao estudar e comparar o desenvolvimento do cérebro em humanos e animais, entenderemos melhor a especialização humana e de onde vem nossa inteligência única. Em segundo lugar, ao compreender o desenvolvimento normal do cérebro em humanos e animais, poderemos estudar melhor as mudanças que estão ocorrendo nos cérebros doentes — quando e onde — tanto em tecidos doentes humanos quanto em modelos de doenças animais’, disse Zeng.
Ao obter esse conhecimento, cientistas esperam alcançar terapias mais precisas baseadas em genes e células para uma série de doenças humanas, explicou Zeng. A esperança é que as descobertas proporcionem uma compreensão mais profunda do autismo, do transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, da esquizofrenia e de outras condições conhecidas por se originarem durante o desenvolvimento do cérebro.
As regiões do cérebro para as quais os pesquisadores criaram atlas para o desenvolvimento do tipo de célula incluem o neocórtex, parte da camada mais externa do cérebro onde se origina a função cognitiva superior, e o hipotálamo, uma pequena estrutura no fundo do cérebro que ajuda a controlar a temperatura corporal, a pressão arterial, o humor, o sono, o desejo sexual, a fome e a sede.
Um estudo demonstrou que um subconjunto de células em tumores cerebrais humanos é semelhante às células progenitoras embrionárias — tipo de célula no embrião que pode se transformar em tipos específicos dentro de uma determinada região do cérebro — levantando a possibilidade de que esses tumores possam sequestrar os processos de desenvolvimento para impulsionar a malignidade.
Pesquisadores identificaram ainda alguns aspectos exclusivos do cérebro humano. Um exemplo foi o processo prolongado de diferenciação em tipos de células corticais devido ao longo período de desenvolvimento do cérebro humano — desde o feto até a adolescência –, em comparação com o cronograma de desenvolvimento mais rápido dos animais.
Entre os tipos de células cerebrais recém-identificados estão alguns no neocórtex e na região do estriado, que controla o movimento e algumas outras funções.
Mais trabalho está por vir.
‘O objetivo é entender não apenas quais são as partes do cérebro em desenvolvimento, mas também descrever o que acontece nos distúrbios neurodesenvolvimentais e neuropsiquiátricos que geram vulnerabilidade durante o desenvolvimento’, disse Bhaduri.
‘Isso também é relevante para o câncer cerebral, que meu laboratório também estuda, pois durante o câncer cerebral essas partes do desenvolvimento reaparecem. Portanto, é realmente um grande objetivo, e levará tempo para entender e tratar completamente todos esses distúrbios. Mas esse conjunto de artigos é um bom progresso’, disse Bhaduri.
(Reportagem de Will Dunham)
