Ao contrário de outros tecidos do corpo capazes de se regenerar com relativa facilidade, o cérebro adulto possui uma capacidade bastante limitada de reparar danos graves. Essa característica representa um dos grandes obstáculos para o tratamento das sequelas provocadas por um acidente vascular cerebral (AVC).
Agora, pesquisadores dos Estados Unidos e de Singapura desenvolveram uma estratégia experimental para tentar superar essa barreira. Em testes realizados com camundongos, células-tronco implantadas diretamente em regiões cerebrais lesionadas sobreviveram, transformaram-se em neurônios e conseguiram estabelecer novas conexões.
Os resultados, publicados na revista científica Cell Stem Cell, sugerem que essas células podem conservar uma espécie de orientação molecular que indica onde seus axônios precisam chegar.
Por que o cérebro tem tanta dificuldade para se regenerar?
Um dos principais problemas aparece justamente depois da lesão.
Após determinados tipos de AVC, pode surgir uma cavidade na região cerebral afetada. Esse espaço apresenta moléculas inflamatórias e outras condições pouco favoráveis à sobrevivência de células usadas em terapias regenerativas.
Su-Chun Zhang, diretor do Centro de Doenças Neurológicas do Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute e um dos autores do estudo, compara esse ambiente a um terreno extremamente hostil para as células terapêuticas.
Há ainda outra barreira: o tecido cicatricial.
Ele desempenha uma função importante ao proteger as regiões próximas contra danos adicionais. Porém, essa mesma estrutura pode dificultar o crescimento de novos neurônios e impedir que suas extensões atravessem a área lesionada.
Uma estratégia estudada anteriormente consistia em implantar células nas proximidades da lesão e tentar criar uma espécie de caminho alternativo para as conexões cerebrais.
O problema é que lesões provocadas por um AVC podem ser extensas. Reconectar funcionalmente o cérebro ao tronco cerebral e à medula espinhal por caminhos alternativos representa um desafio enorme.
Cientistas fizeram células-tronco sobreviverem dentro da lesão
Para enfrentar o problema, os pesquisadores desenvolveram uma abordagem que combina pequenas moléculas e proteínas estruturais.
O método permitiu que as células transplantadas sobrevivessem dentro da própria cavidade formada pela lesão e ocupassem parte do espaço danificado.
Depois disso, algumas delas se diferenciaram em neurônios.
Mas simplesmente produzir novas células nervosas não resolveria o problema. Para que uma futura terapia desse tipo tivesse utilidade, esses neurônios precisariam reconstruir conexões específicas.
Foi justamente nesse ponto que surgiu uma das descobertas mais interessantes do experimento.
Novos neurônios pareciam saber onde deveriam se conectar
Os pesquisadores observaram que diferentes tipos de neurônios transplantados conseguiam encontrar seus respectivos alvos mesmo dentro do ambiente complexo de um cérebro adulto lesionado.
Reconstruções tridimensionais mostraram padrões de projeções semelhantes aos encontrados naturalmente nas conexões entre o córtex cerebral e a medula espinhal.
Isso significa que os novos neurônios não estavam simplesmente espalhando axônios aleatoriamente pelo cérebro.
Para entender como essa orientação acontecia, os cientistas combinaram técnicas de rastreamento genético com análises da expressão dos genes das células.
Os resultados indicaram que cada tipo neuronal possui uma espécie de código molecular. Quando as células se transformam em neurônios, essas informações ajudam a determinar para quais regiões do cérebro ou da medula seus axônios devem crescer.
Segundo Zhang, a descoberta sugere que, quando os tipos corretos de células são transplantados, elas podem conservar informações importantes sobre 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 neuronais, cada um apresentando padrões específicos de expressão genética relacionados ao direcionamento dos axônios.
Essa diferença ajudou a explicar por que determinados neurônios reconstruíam circuitos associados a regiões específicas do sistema nervoso.
Os cientistas também investigaram os mecanismos responsáveis por controlar essas rotas.
Um dos experimentos envolveu a remoção de um fator de transcrição chamado Ctip2 das células-tronco. A alteração mudou drasticamente o comportamento dos axônios, aumentando as projeções direcionadas ao hipocampo e à amígdala.
Isso reforçou a hipótese de que programas genéticos específicos funcionam como um sistema de orientação para as novas conexões.
Descoberta pode abrir caminho para terapias após um AVC
A possibilidade mais ambiciosa seria usar esse conhecimento para selecionar previamente quais tipos de neurônios devem ser transplantados de acordo com os circuitos que precisam ser reconstruídos.
Em teoria, uma lesão que interrompe determinadas conexões poderia receber células preparadas para produzir exatamente os neurônios mais adequados para restaurá-las.
O estudo, porém, foi realizado em camundongos. Portanto, os resultados ainda não demonstram que a mesma estratégia seja segura ou eficaz em pessoas que sofreram um AVC.
Transformar a descoberta em um tratamento exigirá novas pesquisas para avaliar segurança, integração das células, recuperação funcional e possíveis efeitos indesejados.
Mesmo assim, os resultados revelam algo importante: neurônios derivados de células-tronco podem manter instruções capazes de orientar suas conexões dentro de um cérebro adulto lesionado.
Se esse mecanismo puder ser controlado no futuro, a terapia celular poderá deixar de simplesmente substituir células perdidas e passar a reconstruir, de maneira direcionada, os circuitos cerebrais destruídos por AVCs e outras doenças neurológicas.
[ Fonte: Infobae ]
