Pesquisadores Descobrem “Gorditas” e Outros Tipos Inéditos de Células Cerebrais

De acordo com um estudo publicado em 20 de junho na  Science , os cientistas descobriram dois tipos de células gliais no cérebro de camundongos adultos – um astrócito e uma célula progenitora de oligodendrócito – depois de empurrar as células-tronco neurais para sair da dormência. Os resultados indicam novos papéis para as células gliais, notórias por oferecer suporte aos neurônios. Eles também podem levar a uma compreensão muito melhor de como os cérebros permanecem plásticos até a idade adulta, quando a maioria substancial dos neurônios não passa por divisão celular.

Arturo Alvarez-Buylla, neurocientista do desenvolvimento do College of The Golden State, em San Francisco, afirma que este estudo é uma adição vital a toda a história sobre essas fascinantes células [tronco] no cérebro adulto de roedores que podem produzir novas células. Ele não estava envolvido com o estudo; no entanto, ele diz que entender as células-tronco adultas é essencial para entender os tipos de plasticidade que existem após o término do período de desenvolvimento.

Muitas células cerebrais de mamíferos, sejam neurônios ou glia, são geradas ao longo do desenvolvimento embrionário, e as reservas de células-tronco tornam-se grosseiras, caso contrário, em última análise, adormecidas na idade adulta. O pequeno fluxo de atividade que resta pode ajudar o cérebro a responder à transformação, em alguns casos, criando novos neurônios para ajudar na descoberta ou na produção de células em resposta a uma lesão ou condição.

Um grupo existe no cérebro de humanos adultos e camundongos em uma seção chamada zona ventricular-subventricular (V-SVZ). As paredes dos dois ventrículos laterais, lacunas preenchidas com líquido cefalorraquidiano, são revestidas por células-tronco. Ao longo dessas paredes, as células têm uma identidade regional – onde uma célula-tronco repousa na parede dita em que ela se diferencia. Esta função foi bem caracterizada para subtipos neuronais sintetizados em domínios distintos na parede lateral. As células gliais são reconhecidamente criadas em estágios baixos ao longo da parede septal, mas subtipos específicos continuam a ser desconhecidos, uma vez que as células ao longo dessa parede normalmente continuam inativas.

As células-tronco adultas e as variáveis ​​que controlam sua inatividade, ou quiescência, há muito surpreendem Fiona Doetsch – bióloga de células-tronco e neurocientista do College of Basel, na Suíça, coautora do estudo. Em  The Scientist , Doetsch explica que as pessoas perceberam as células quiescentes como células que se escondem e são insensíveis a quaisquer sinais quando, na realidade, o estado quiescente está emergindo como um estado muito ativo mantido.

Para determinar o que pode estar preservando essas células-tronco em um estado quiescente, Doetsch primeiro comparou os transcriptomas de células-tronco purificadas inativas e ativadas do V-SVZ de camundongos adultos. Aproximadamente 95 por cento das células quiescentes tinham altos graus de um receptor chamado fator de crescimento derivado de plaquetas-beta (PDGFRβ), em comparação com apenas metade das células-tronco ativadas. Essa ideia levou Doetsch a presumir que irritar o sinal PDGFRβ poderia lançar células-tronco da dormência.

Os ligantes não podem se ligar ao modelo de camundongo desenvolvido com um PDGFRβ alterado e células-tronco V-SVZ adultas marcadas com uma proteína fluorescente para rastrear quaisquer novas células criadas pelas células-tronco.

Como antecipado, o silenciamento de PDGFRβ causou um aumento nas células-tronco ativas e de separação em ambas as seções do V-SVZ em comparação com os camundongos de controle. Esse ressurgimento levou à descoberta de neurônios mais maduros no bulbo olfatório e mais oligodendrócitos, um tipo de célula glial, no corpo caloso adjacente. Os neurônios olfatórios foram detectados na parede lateral, enquanto os oligodendrócitos se originaram na parede septal. As células fluorescentes foram localizadas além dos ventrículos por mais de 180 dias, um sinal de que as novas células permaneceram e se incorporaram ao cérebro.

O experimento levou a equipe de Doetsch a identificar dois tipos de células gliais não documentadas. Um domínio na parede septal gerou uma espécie de astrócito – sugerido por indicadores moleculares característicos desse tipo de célula – que os pesquisadores chamaram de  gorditas  por causa de seus corpos celulares atarracados e redondos, menores que os astrócitos conhecidos, que têm aparência espessa.

A equipe também determinou vários domínios que geraram oligodendrócitos. Os domínios incluem uma área situada na borda do ventrículo que gerou células progenitoras de oligodendrócitos (OPCs), um intermediário entre as células-tronco e os oligodendrócitos maduros. É incomum, informa Doetsch ao The Scientist, que essas células sejam conectadas à área da superfície da parede do ventrículo em vez de enterradas no tecido cerebral. “Ninguém esperava que eles estivessem dentro do sistema ventricular e também presos à parede do ventrículo. Portanto, ninguém jamais havia olhado lá antes”, diz Doetsch. “No entanto, quando você olha, você pode vê-los maravilhosamente.”

Doetsch e seu grupo descobriram várias qualidades incomuns nos OPCs, além de sua escolha de bens imóveis. As células eram continuamente banhadas em líquido cefalorraquidiano, passando entre os dois ventrículos laterais. Embora as células progenitoras não tivessem a bainha de mielina característica que os oligodendrócitos usam para isolar os axônios dos neurônios, essas células intermediárias ainda estavam entrelaçadas com os axônios dos neurônios que se expandiam de áreas cerebrais distantes do V-SVZ.

Nenhuma dessas células progenitoras se diferenciou em oligodendrócitos totalmente crescidos durante o experimento – mais uma raridade afirma Sarah Moyon, neurocientista da City University of New York City que pesquisa oligodendrócitos e não está envolvida nesta pesquisa. “Seu cenário, onde estão, e também a realidade de que. Não os vemos descolorir” para indicadores clássicos de oligodendrócitos adultos, todos indicam que essas células têm um motivo para permanecer como progenitoras, com suas próprias características e ainda não identificadas função, ela inclui.

Dado seu contato com o líquido cefalorraquidiano e os axônios de longo alcance, tanto Moyon quanto Doetsch informam ao The Scientist que eles acham que os OPCs desempenham algum papel na interação neural. “Eles estão posicionados de forma distinta para medir e integrar sinais de diferentes regiões do cérebro”, diz Doetsch. “Estamos muito interessados ​​agora em especificar os receptores que eles expressam, bem como que tipo de informação as células trocam.”

Como a maioria das células-tronco V-SVZ são inativas em circunstâncias normais, a equipe realizou um último experimento para ver se a lesão poderia levar as células a se ativarem naturalmente. Eles injetaram um composto chamado lisolecitina, que deteriora a mielina no corpo caloso de camundongos selvagens. Em troca, as células-tronco ao longo da superfície da parede septal começaram a criar ainda mais astrócitos OPCs e gordita, embora os cientistas não tenham detectado se as células migraram para o corpo caloso, uma etapa para estudos futuros.

Embora este estudo tenha sido realizado em ratos, os seres humanos têm regiões cerebrais comparáveis. “Já que compreendemos esse modulador de quiescência [das células-tronco] em camundongos, talvez seja possível avaliar se ele está presente de forma semelhante em humanos. Não sabemos ainda se esses progenitores de oligodendrócitos estão presentes lá”, informa Doetsch ao The Scientist. “Nós entendemos tão pouco sobre eles e, também, ainda há muito a ser descoberto.”

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