Durante séculos, tratamos o cérebro como uma única estrutura extraordinariamente complexa, dividida em regiões especializadas, mas construída a partir de uma origem comum. Uma pesquisa recente coloca essa ideia sob uma perspectiva completamente diferente. Ao acompanhar células desde os primeiros momentos do desenvolvimento embrionário e recuar centenas de milhões de anos na evolução, cientistas encontraram uma separação muito mais profunda do que a anatomia externa deixa perceber.
Duas populações celulares seguem caminhos diferentes desde o começo
O trabalho, liderado por pesquisadores da Stanford Medicine e publicado na Nature Neuroscience, questiona a visão tradicional de que todas as grandes regiões cerebrais compartilham uma única origem embrionária. Os resultados indicam que o cérebro é construído a partir de dois sistemas neurais com origens distintas, posteriormente reunidos em uma estrutura que funciona de maneira integrada.
Para entender essa divisão, é preciso olhar para a própria organização cerebral. O cérebro adulto inclui prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo. Enquanto regiões anteriores estão associadas a funções como pensamento, linguagem e consciência, estruturas posteriores participam do controle de atividades essenciais, entre elas respiração, sono, batimentos cardíacos e movimentos da face, língua e garganta.
Os pesquisadores estudaram embriões de camundongos durante a gastrulação, uma etapa extremamente precoce do desenvolvimento. Foi então que apareceram duas populações celulares claramente separadas.
Uma delas expressava o gene Otx2 e estava destinada à formação do prosencéfalo e do mesencéfalo. A outra expressava Gbx2 e seguia o caminho que levaria ao rombencéfalo. Mais importante: essas populações não se misturavam. Análises da cromatina, responsável pela organização do DNA dentro das células, reforçaram a conclusão de que cada linhagem já possuía um destino próprio desde muito cedo.
Essa diferença pode explicar inclusive por que determinadas tentativas realizadas durante anos em laboratórios encontravam dificuldades.
Uma descoberta permitiu criar células que eram difíceis de reproduzir
Pesquisadores já tentavam produzir neurônios do rombencéfalo a partir de células progenitoras associadas às regiões anteriores. O novo trabalho indica que essa estratégia partia de uma premissa problemática: as duas linhagens seguem programas de desenvolvimento diferentes e não podem simplesmente ser convertidas uma na outra.
Quando a equipe passou a respeitar essa origem separada, conseguiu cultivar neurônios motores do rombencéfalo a partir de células-tronco pluripotentes humanas. As células produzidas em laboratório apresentaram atividade elétrica e proteínas características dos neurônios dessa região.
A conquista vai além de uma curiosidade sobre anatomia.
O rombencéfalo contém neurônios envolvidos em funções vitais e também está relacionado a doenças neurológicas graves. Entre elas aparecem a esclerose lateral amiotrófica (ELA) e a atrofia muscular espinhal. Estudar essas células diretamente em pacientes vivos é extremamente difícil porque seria necessário obter tecido de regiões delicadas do tronco encefálico.
Produzi-las em laboratório cria, portanto, uma nova plataforma para investigar como essas doenças afetam os neurônios e, futuramente, testar estratégias terapêuticas.
A mesma região cerebral ainda participa dos circuitos responsáveis pela fome, o que amplia o interesse da descoberta para pesquisas relacionadas à obesidade e aos mecanismos explorados por medicamentos como a semaglutida.
A explicação pode estar escondida há mais de meio bilhão de anos
Talvez a parte mais surpreendente da pesquisa tenha aparecido quando os cientistas deixaram o laboratório e olharam para a evolução.
O padrão de dois sistemas neurais separados não foi encontrado apenas em mamíferos. Os pesquisadores identificaram características semelhantes em animais como galinhas e peixes-zebra e chegaram até os chamados vermes-bolota, organismos marinhos que compartilham ancestrais distantes com os seres humanos.
A comparação permitiu rastrear essa organização por aproximadamente 550 milhões de anos de evolução.
As medusas acrescentam outra pista intrigante. Esses animais, cuja linhagem se separou daquela que acabaria levando aos humanos há centenas de milhões de anos, possuem sistemas nervosos distribuídos de maneira diferente, incluindo estruturas neurais em extremidades distintas do corpo.
A hipótese apresentada pelos pesquisadores é que a evolução teria aproximado espacialmente sistemas neurais originalmente separados. Ao longo de centenas de milhões de anos, eles passaram a trabalhar de maneira tão coordenada que hoje parecem formar uma única unidade.
Isso não significa que as pessoas tenham literalmente “dois cérebros” funcionando independentemente dentro do crânio. A descoberta diz respeito principalmente às origens embrionárias e evolutivas distintas das grandes regiões neurais, que no organismo adulto operam de maneira profundamente integrada.
Os próximos passos incluem investigar a origem da medula espinhal e compreender melhor como doenças como ELA e atrofia muscular espinhal comprometem os neurônios derivados dessas linhagens.
Depois de centenas de anos estudando o cérebro como um único órgão, talvez uma das pistas para entendê-lo melhor estivesse justamente em voltar ao começo: ao momento em que suas diferentes partes ainda estavam seguindo caminhos completamente separados.
[Fonte: clarin]
