No cérebro do recém-nascido, os neurônios viajam de um lugar para outro. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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No cérebro do recém-nascido, os neurônios viajam de um lugar para outro.

10.10.2016

Durante o desenvolvimento individual, ocorrem constantes migrações celulares no embrião - células precursoras de algum tecido ou órgão rastejam para um determinado local a fim de organizar esse mesmo órgão ali. A mesma coisa acontece no cérebro: pouco antes de nascerem, um grande número de precursores de neurônios chega ao córtex cerebral, que aqui amadurece em células nervosas comuns, que formam centros nervosos, cadeias etc.

No entanto, todas as células que são formadas como resultado da migração nos estágios posteriores da gravidez tornam-se os chamados neurônios excitatórios. Mas além deles, deve haver neurônios inibitórios, cuja tarefa é suprimir os sinais de outras células. Os neurônios de inibição são extremamente importantes: sem eles, as células nervosas excitatórias simplesmente nunca seriam capazes de parar - por exemplo, elas continuariam a enviar um sinal contrátil para um músculo tenso.

Sem inibição neural, o sistema nervoso é ameaçado de superexcitação, que pode se manifestar no funcionamento inadequado dos músculos, na instabilidade emocional e, em geral, no comportamento. E no córtex cerebral, é claro, junto com os neurônios de excitação, existem neurônios de inibição. Apenas os neurocientistas não conseguiram entender por muito tempo de onde eles vêm - se todas as células progenitoras que vieram aqui se tornaram excitatórias.

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em São Francisco conseguiram desvendar esse mistério - neurônios inibitórios no córtex humano aparecem aqui após a segunda onda de migração celular, que ocorre - mais importante - após o nascimento. No cérebro, como você sabe, existem várias áreas onde ocorre a reprodução celular. Um desses lugares é a zona subventricular, localizada nas paredes de cavidades especiais - os ventrículos do cérebro, e que fica bem longe do córtex.

Mercedes F. Paredes e seus colegas analisaram amostras de cérebro post-mortem de crianças com idades entre um dia e 7 meses e descobriram que os neurônios localizados nessa parte da zona subventricular, que é especialmente rica em vasos sanguíneos, viajam ao longo desses mesmos vasos sanguíneos até atingem os lobos frontais do córtex cerebral. (Ao falar sobre neurônios viajantes, deve-se lembrar que, embora já pareçam muito semelhantes a células inibitórias jovens, eles mantêm as características de progenitores migratórios.)

Neurônios viajantes não se dividem, seu objetivo é chegar ao seu lugar e finalmente se tornar um neurônio inibitório (embora a maturação possa levar muito tempo, até vários meses). Com o tempo, o número de "viajantes" cai rapidamente e, aos sete meses de idade, apenas um número muito pequeno de células pode ser encontrado no caminho da migração. Obviamente, começando sua jornada, eles obedecem a algum tipo de sinal, celular e molecular, e agora temos que descobrir quais são esses sinais - é possível que muitas doenças neuropsiquiátricas se desenvolvam posteriormente porque alguns neurônios inibitórios se extraviaram durante sua migração pós-natal .

Sabe-se que novas células nervosas aparecem em animais e no cérebro adulto, e um dos centros da neurogênese adulta é a referida zona subventricular. No entanto, poucas pessoas esperavam ver uma migração tão massiva de precursores de neurônios, que ocorre - enfatizamos mais uma vez - após o nascimento. E mais ainda, passando para uma área como o córtex cerebral, que está associado a funções cognitivas superiores e cujas vias neurais são da mais alta complexidade.

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Bactérias intestinais controlam o relógio intestinal 11.10.2019

Quando falamos do relógio biológico que controla a atividade diária das células, órgãos e do corpo como um todo, devemos sempre lembrar que temos bastante desses relógios: há centrais que estão no cérebro e há periféricos que controlam órgãos e sistemas individuais. E, por exemplo, depende do relógio intestinal como os nutrientes serão absorvidos dependendo da hora do dia.

Mas no intestino, como sabemos, vive uma massa colossal de bactérias simbióticas que nos ajudam a digerir os alimentos (e não só). Pode-se supor que a microflora intestinal de alguma forma afeta o relógio intestinal e, de fato, estudos mostraram que sim - se todas as bactérias fossem removidas do intestino, seus ritmos diários seriam alterados.

Mas como exatamente as bactérias afetam o relógio biológico intestinal? Muito provavelmente, os micróbios secretam algumas substâncias que atuam nos genes, das quais depende o curso do relógio interno. Pesquisadores da University of Texas Southwestern Medical Center descrevem em seu artigo na Science diferenças na atividade genética em células intestinais de camundongos normais e em células intestinais de camundongos sem microflora.

O gene HDAC3 codifica uma enzima que liga um grupo químico acetil a moléculas de proteína histona. Essas proteínas servem como empacotadoras de DNA, e depende delas se será possível ler as informações do DNA ou não; em outras palavras, a atividade dos genes depende das histonas. Mas o comportamento das próprias histonas depende de modificações químicas, incluindo modificações por grupos acetil. Isso significa que, adicionando ou reduzindo a quantidade da enzima HDAC3, alterando sua atividade, você pode alterar o trabalho de muitos genes. (Mudar a atividade do gene através das histonas é uma forma de regulação epigenética.)

Depende das bactérias se a enzima HDAC3 se ligará às histonas em determinados genes e se esses genes estarão disponíveis em determinados momentos do dia para ler as informações neles registradas. Ou seja, as bactérias criaram um ritmo diário na atividade dos genes intestinais, agindo por meio do mecanismo epigenético de regulação, por meio das histonas. Ao mesmo tempo, a mesma HDAC3 dependia do trabalho do gene do relógio do camundongo, ou seja, o ritmo diário do intestino dependia tanto de seu próprio mecanismo de relógio biológico quanto de bactérias (o que, provavelmente, era de se esperar).

É provável que a enzima HDAC3 tenha ajudado as histonas a desempacotar e reempacotar os genes que controlam a digestão e a quebra de nutrientes em tempo hábil. No entanto, um desses genes em que o HDAC3 atua diretamente é o gene Cd36, que ajuda a absorver lipídios. A própria enzima HDAC3, sem a ajuda de histonas, se liga ao gene Cd36 e o ativa. Pode-se supor que, se o HDAC3 sair do ritmo, isso pode levar à obesidade - devido à atividade do Cd36, as gorduras começarão a ser absorvidas demais e não dentro do cronograma.

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