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| Mayo Clinic |
Pesquisadores
descobriram um desequilíbrio anormal de neurônios
Usando modelos humanos de “minicérebros” conhecidos
como organoides, a Mayo Clinic e os cientistas da Universidade de Yale
descobriram que as raízes do transtorno do espectro autista podem
estar associadas com um desequilíbrio de neurônios específicos que exercem uma
função crítica na forma como o cérebro se comunica e funciona. As células
específicas são conhecidas como neurônios corticais excitatórios.
O novo estudo foi
publicado na revista científica Nature Neuroscience.
Descobertas
A equipe descobriu um desequilíbrio anormal de
neurônios excitatórios no prosencéfalo de pessoas com o distúrbio,
dependendo do tamanho da cabeça.
“Esta tecnologia organoide viabilizou para nós a
recriação da alteração do desenvolvimento do cérebro
que aconteceu em pacientes no momento em que estavam no útero. Existe a crença
de que este é o momento em que o transtorno do espectro autista se
origina”, explica o Dr.
Alexej Abyzov, Ph.D., pesquisador genômico no Departamento Ciências de
Cuidados Quantitativos no Centro
de Medicina Individualizada da Mayo Clinic. O Dr. Abyzov é autor
sênior do estudo.
O que é o transtorno do espectro autista
O transtorno do espectro autista é
uma condição neurológica que afeta a forma como as pessoas percebem e interagem
com as outras. Ele gera desafios para a comunicação social e o comportamento. O
termo “espectro” enfatiza uma grande variedade de sintomas e gravidades. Ele
inclui autismo, síndrome de Asperger, transtorno desintegrativo
da infância e uma forma não específica de transtorno invasivo do desenvolvimento.
A
Organização Mundial da Saúde estima que 1 em cada 100 crianças ao
redor do mundo tem autismo.
Outras informações sobre os “minicérebros”
Para o estudo, os cientistas criaram,
primeiramente, modelos tridimensionais em miniatura semelhantes ao cérebro,
chamados de organoides. Os agrupamentos de células do tamanho de uma
ervilha começaram como células da pele de pessoas com o transtorno do espectro autista.
As células da pele foram colocadas em uma placa de Petri e “reprogramadas” para
voltar a um estado semelhante a uma célula-tronco, chamadas de células-tronco
pluripotentes induzidas. Essas chamadas células-mestras podem ser induzidas a
se desenvolver em qualquer célula do corpo, incluindo células
cerebrais.
Em seguida, os cientistas usaram uma tecnologia
especial chamada sequenciamento de ácido ribonucleico (RNA) de célula única
para estudar os padrões de expressão do gene de células cerebrais
individuais. Ao todo, eles examinaram 664.272 células cerebrais em três
diferentes estágios de desenvolvimento cerebral.
Os cientistas também descobriram que o
desequilíbrio dos neurônios resultou de alterações na atividade de determinados
genes conhecidos como “fatores de transcrição”, que desempenham uma função
essencial no direcionamento do desenvolvimento das células
durante os estágios iniciais da formação cerebral.
Construção das evidências
Este estudo tem como base 13 anos de
estudos publicados sobre o transtorno do espectro do autismo
pelo Dr. Abyzov e seus colaboradores, incluindo a Dra. Flora Vaccarino,
neurocientista da Universidade de Yale. Em um estudo pioneiro,
eles demonstraram as diferenças moleculares no organoides entre as pessoas com
e sem autismo, e implicou a desregulação de um fator de transcrição específico
chamado FOXG1 como causa subjacente do transtorno.
“O autismo é sobretudo uma doença genética. Nosso objetivo
é ter a capacidade de determinar o risco do transtorno do espectro autista e
possivelmente evitá-lo em uma criança não nascida usando exames genéticos
durante o pré-natal. No entanto, isso exigiria um conhecimento detalhado de
como a regulação do cérebro é prejudicada durante o desenvolvimento.
Existem muitos aspectos nos quais os organoides poderiam ajudar nesta direção”,
explica o Dr. Abyzov.
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