As criaturas que não envelhecem e ajudam a revelar segredos do cérebro:casino legalizado

Como pesquisadora, estudo a regeneração no nível celular. Eu e meus colegas do Laboratório Treutlein do Instituto Federalcasino legalizadoTecnologiacasino legalizadoZurique, na Suíça, e do Laboratório Tanaka do Institutocasino legalizadoPatologia Molecularcasino legalizadoViena, na Áustria, imaginamos se os axolotes seriam capazescasino legalizadoregenerar todos os tiposcasino legalizadocélulas existentes no cérebro — incluindo as conexões entre as diferentes regiões do cérebro.

Recentemente, publicamos um estudo criando um mapa das células que compõem uma parte do cérebro do axolote, esclarecendocasino legalizadoformacasino legalizadoregeneração e a evolução cerebralcasino legalizadodiferentes espécies.

Por que estudar as células?

Tipos diferentescasino legalizadocélulas possuem funções distintas. Elas podem especializar-secasino legalizadocertas funções, pois cada uma delas expressa genes diferentes.

Compreender quais tiposcasino legalizadocélulas existem no cérebro e o que elas fazem ajuda a esclarecer o quadro geralcasino legalizadofuncionamento do cérebro. E também permite que os pesquisadores façam comparações ao longo da evolução para tentar descobrir as tendências biológicas entre as diferentes espécies.

Uma formacasino legalizadoentender quais células expressam quais genes é o usocasino legalizadoum método conhecido como sequenciamentocasino legalizadoRNAcasino legalizadocélula única (scRNA-seq, na siglacasino legalizadoinglês).

Esta ferramenta permite que os pesquisadores contem a quantidadecasino legalizadogenes ativos no interiorcasino legalizadocada célulacasino legalizadouma amostra específica. Ela mostra um retrato das atividades realizadas por cada célula no momento dacasino legalizadocoleta.

Este método é fundamental para compreender os tiposcasino legalizadocélulas existentes no cérebro dos animais. Os cientistas vêm usando scRNA-seqcasino legalizadopeixes, répteis, camundongos e atécasino legalizadoseres humanos.

Mas estava faltando uma peça importante do quebra-cabeça da evolução do cérebro: os anfíbios.

Mapeamento do cérebro do axolote

Nossa equipe decidiu concentrar-se no telencéfalo do axolote.

Nos seres humanos, o telencéfalo é a maior porção do cérebro. Ele contém uma região conhecida como neocórtex, que desempenha papel fundamental no comportamento e na cognição dos animais.

Ao longo da evolução recente, o neocórtex aumentou imensamentecasino legalizadotamanhocasino legalizadocomparação com outras regiões do cérebro. E,casino legalizadoforma similar, os tiposcasino legalizadocélulas que compõem o telencéfalo passaram por grande diversificação e crescimento dacasino legalizadocomplexidade ao longo do tempo, tornando essa região uma áreacasino legalizadoestudo fascinante.

Nós usamos scRNA-seq para identificar os diferentes tiposcasino legalizadocélulas que compõem o telencéfalo do axolote, incluindo diferentes tiposcasino legalizadoneurônios e célulascasino legalizadoprogenitores, ou células que podem dividir-se ou transformar-secasino legalizadooutros tipos celulares.

Nós identificamos quais genes estão ativos quando as células progenitoras tornam-se neurônios e concluímos que muitas delas passam por um tipo intermediáriocasino legalizadocélula denominado neuroblastos (cuja existênciacasino legalizadoaxolotes até então era desconhecida), antescasino legalizadose tornarem neurônios maduros.

Em seguida, nós incluímos a regeneração do axolote no teste, removendo uma seção do seu telencéfalo. Utilizando um método específicocasino legalizadoscRNA-seq, conseguimos capturar e sequenciar todas as células novascasino legalizadodiferentes estágioscasino legalizadoregeneração,casino legalizadouma a 12 semanas após a lesão.

Por fim, concluímos que todos os tipos celulares removidos haviam sido totalmente restaurados.

Observamos também que a regeneração do cérebro acontececasino legalizadotrês fases principais. A primeira fase começa com um rápido aumento da quantidadecasino legalizadocélulas progenitoras,casino legalizadoque uma pequena fração dessas células ativa um processocasino legalizadocuracasino legalizadoferidas.

Na segunda fase, as células progenitoras começam a diferenciar-secasino legalizadoneuroblastos. E, por fim, na terceira fase, os neuroblastos diferenciam-se nos mesmos tiposcasino legalizadoneurônios que foram perdidos originalmente.

Surpreendentemente, também observamos que as conexões neuronais interrompidas entre a área removida e outras regiões do cérebro haviam sido refeitas. Essa reconexão indica que a área regenerada também recuperoucasino legalizadofunção original.

Cérebroscasino legalizadoanfíbios ecasino legalizadoseres humanos

Acrescentar os anfíbios ao quebra-cabeça evolutivo permite que os pesquisadores descubram como o cérebro e seus tipos celulares se alteraram ao longo do tempo, bem como os mecanismos por trás da regeneração.

Ao comparar nossos dados sobre o axolote com outras espécies, descobrimos que as células do seu telencéfalo exibem forte similaridade com o hipocampo dos mamíferos — a região do cérebro envolvida na formação da memória — e com o córtex olfativo — a região do cérebro envolvida no sentido do olfato.

Em um tipocasino legalizadocélula do axolote, nós chegamos a encontrar similaridades com o neocórtex, a região do cérebro conhecida pela percepção, pensamento e raciocínio espacialcasino legalizadoseres humanos.

Estas similaridades indicam que essas regiões do cérebro podem ter sido conservadas ou permanecido comparáveis ao longo da evolução — e que o neocórtex dos mamíferos pode ter um tipocasino legalizadocélula ancestral do telencéfalocasino legalizadoanfíbios.

O nosso estudo ajuda a esclarecer o processocasino legalizadoregeneração cerebral, incluindo quais os genes envolvidos e como as células acabam por transformar-secasino legalizadoneurônios, mas ainda não sabemos quais sinais externos dão início ao processo. E também não sabemos se os processos identificados ainda são acessíveis aos animais que evoluíram posteriormente, como os camundongos e os seres humanos.

Mas não somos os únicos tentando resolver o quebra-cabeça da evolução do cérebro.

O Laboratório Tosches, da Universidade Columbia, nos Estados Unidos, explorou a diversidade dos tipos celularescasino legalizadooutra espéciecasino legalizadosalamandra, a Pleurodeles waltl. Já o Laboratório Fei, da Academiacasino legalizadoCiências Médicascasino legalizadoGuangdong, na China, e seus colaboradores da empresa chinesacasino legalizadociências biológicas BGI pesquisaram a disposição espacial dos tiposcasino legalizadocélulas no prosencéfalo do axolote.

Identificar todos os tiposcasino legalizadocélulas no cérebro do axolote também ajuda a abrir o caminho para pesquisas inovadoras no campo da medicina regenerativa.

Os cérebroscasino legalizadocamundongos e seres humanos perderam grande parte dacasino legalizadocapacidadecasino legalizadoreparo ou regeneração. As intervenções médicas atuais sobre danos cerebrais graves concentram-secasino legalizadoterapias com células-tronco e medicamentos para reforçar ou acelerar reparos.

Examinar os genes e tiposcasino legalizadocélulas que permitem que os axolotes realizemcasino legalizadoregeneração quase perfeita pode ser a chave para melhorar o tratamentocasino legalizadolesões graves e revelar o potencialcasino legalizadoregeneraçãocasino legalizadoseres humanos.

* Ashley Maynard é candidata ao títulocasino legalizadoPhDcasino legalizadobiologia do desenvolvimento quantitativo no Instituto Federalcasino legalizadoTecnologiacasino legalizadoZurique, na Suíça.

Este artigo foi publicado originalmente no sitecasino legalizadonotícias acadêmicas The Conversation e republicado sob licença Creative Commons. Leia aqui a versão originalcasino legalizadoinglês.

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