Pesquisadores utilizam novo método para detectar células nervosas embrionárias no cérebro humano
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Pela primeira vez, pesquisadores encontraram uma forma de visualizar células-tronco em cérebros de animais vivos, incluindo os seres humanos. A descoberta, que permitirá aos cientistas acompanharem o processo da neurogênese ─ formação de novos neurônios ─ é anunciada meses após a confirmação de que essas células são geradas tanto em cérebros adultos quanto em cérebros em desenvolvimento.
“Eu estava procurando um método que permitisse o estudo dessas células ao longo da vida”, afirma Mirjana Maletic-Savatic, professora-assistente de neurologia da Stony Brook University, em Nova York, e especialista em problemas neurológicos, como a paralisia cerebral a que bebês prematuros e de baixo peso estão sujeitos. Segundo a cientista, essa nova técnica permite acompanhar esses pacientes de risco por meio de um monitoramento do comportamento e da quantidade das chamadas células progenitoras em seus cérebros.
O ingrediente mais importante nesse processo é uma substância própria de células imaturas, que não ocorre em neurônios maduros ou em células gliais, cuja função é dar sustentação aos neurônios. Maletic-Savatic e sua equipe colheram amostras de cada um dos três tipos de células do cérebro de ratos (células-tronco retiradas de embriões e outras de adultos) e as cultivaram separadamente em laboratório. Assim foi possível determinar a composição química de cada tipo de célula ─ e isolar o composto que só ocorre em células embrionárias ─ com o auxílio da espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (NMR em inglês). A técnica NMR é muita útil na determinação da estrutura molecular, e baseia-se na medição das propriedades magnéticas de suas partículas subatômicas. Embora a ressonância magnética tenha identificado o biomarcador, não permitiu determinar sua composição. Maletic-Savatic acredita que possa ser uma mistura de ácidos graxos em um lipídio (gordura) ou proteína de lipídio.
Após identificar o marcador, a equipe realizou dois testes com o objetivo de determinar a sensibilidade e a precisão do método: primeiro foram injetadas algumas células-tronco no córtex cerebral de um rato ─ o córtex cerebral é a camada externa do cérebro onde normalmente não ocorre a neurogênese. Após a injeção, houve o estímulo do cérebro com uma corrente elétrica. Correntes elétricas induzem a neurogênese no hipocampo, uma estrutura localizada no lobo temporal, e um dos locais onde se acredita novos neurônios são formados. Neurônios também podem ser gerados em outro local, a zona subventricular.
Depois de cada procedimento, a equipe usou a espectroscopia NMR para capturar imagens de cérebros dos ratos. No entanto, a imagem apresentava muita interferência, o que dificultava a localização do biomarcador. O professor de engenharia elétrica Petar Djuric da Stony Brook University, foi chamado para ajudar os cientistas a encontrar um algoritmo que pudesse suprimir o ruído e fornecer uma imagem clara do composto que procuravam.
Utilizando o método analítico para decodificar a imagem, puderam observar que houve um aumento dos níveis de biomarcadores no córtex depois de uma injeção de células-tronco neurais. Da mesma forma, depois que os ratos receberam choques elétricos, os níveis desses biomarcadores aumentaram visivelmente no hipocampo.
A equipe então passou a realizar experimentos com seres humanos. Foram recrutados 11 voluntários saudáveis, com idades variando entre oito e 35 anos. Cada um dos voluntários foi submetido a uma sessão de 45 minutos num espectrômetro NMR, e as imagens do hipocampo mostraram mais marcadores que as imagens do córtex. Além disso, nos voluntários mais velhos foram observados níveis mais baixos de biomarcadores que nos mais jovens ─ uma descoberta que reforça estudos anteriores. De acordo com Maletic-Savatic, “esta é a primeira técnica que permite a detecção dessas células no cérebro humano vivo”.
A nova técnica foi festejada por Fred Gage, professor de genética no Salk Institute for Biological Studies, em La Jolla, na Califórnia, e co-autor de um artigo, em 1998, na revista Nature Medicine, onde anunciava a descoberta da neurogênese no cérebro humano adulto. “Os resultados mostram que estão medindo a proliferação em vez da maturação”, observa. “Será importante interromper a neurogênese em camundongos e mostrar que o sinal desaparece, para constatar o vínculo causal com a neurogênese.”
Essas descobertas, se reproduzidas e confirmadas, poderão abrir as portas para diagnósticos mais rápidos e para a detecção de uma série de doenças psíquicas e neurológicas, entre elas a depressão crônica. O co-autor do estudo, Grigori Enikolopov, professor associado de biologia molecular no Cold Spring Laboratory, em Long Island, Nova York, demonstrou que os antidepressivos criam células nervosas, o que levou a se questionar o papel dessas células como causa da doença.
“Embora estejamos somente no início da aplicação dos testes, está claro que este biomarcador é promissor na identificação da proliferação de células no cérebro, que pode ser um sinal de câncer”, observa Enikolopov. “Em outros pacientes, pode demonstrar como a neurogênese está relacionada com a evolução de doenças como depressão, distúrbio bipolar, mal de Alzheimer, doença de Parkinson, esclerose múltipla e estresse pós-traumático”.
