As criaturas que não envelhecem e ajudam a revelar segredos do cérebro:casas de apostas nacionais

Como pesquisadora, estudo a regeneração no nível celular. Eu e meus colegas do Laboratório Treutlein do Instituto Federalcasas de apostas nacionaisTecnologiacasas de apostas nacionaisZurique, na Suíça, e do Laboratório Tanaka do Institutocasas de apostas nacionaisPatologia Molecularcasas de apostas nacionaisViena, na Áustria, imaginamos se os axolotes seriam capazescasas de apostas nacionaisregenerar todos os tiposcasas de apostas nacionaiscélulas 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, esclarecendocasas de apostas nacionaisformacasas de apostas nacionaisregeneração e a evolução cerebralcasas de apostas nacionaisdiferentes espécies.

Por que estudar as células?

Tipos diferentescasas de apostas nacionaiscélulas possuem funções distintas. Elas podem especializar-secasas de apostas nacionaiscertas funções, pois cada uma delas expressa genes diferentes.

Compreender quais tiposcasas de apostas nacionaiscélulas existem no cérebro e o que elas fazem ajuda a esclarecer o quadro geralcasas de apostas nacionaisfuncionamento 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 formacasas de apostas nacionaisentender quais células expressam quais genes é o usocasas de apostas nacionaisum método conhecido como sequenciamentocasas de apostas nacionaisRNAcasas de apostas nacionaiscélula única (scRNA-seq, na siglacasas de apostas nacionaisinglês).

Esta ferramenta permite que os pesquisadores contem a quantidadecasas de apostas nacionaisgenes ativos no interiorcasas de apostas nacionaiscada célulacasas de apostas nacionaisuma amostra específica. Ela mostra um retrato das atividades realizadas por cada célula no momento dacasas de apostas nacionaiscoleta.

Este método é fundamental para compreender os tiposcasas de apostas nacionaiscélulas existentes no cérebro dos animais. Os cientistas vêm usando scRNA-seqcasas de apostas nacionaispeixes, répteis, camundongos e atécasas de apostas nacionaisseres 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 imensamentecasas de apostas nacionaistamanhocasas de apostas nacionaiscomparação com outras regiões do cérebro. E,casas de apostas nacionaisforma similar, os tiposcasas de apostas nacionaiscélulas que compõem o telencéfalo passaram por grande diversificação e crescimento dacasas de apostas nacionaiscomplexidade ao longo do tempo, tornando essa região uma áreacasas de apostas nacionaisestudo fascinante.

Nós usamos scRNA-seq para identificar os diferentes tiposcasas de apostas nacionaiscélulas que compõem o telencéfalo do axolote, incluindo diferentes tiposcasas de apostas nacionaisneurônios e célulascasas de apostas nacionaisprogenitores, ou células que podem dividir-se ou transformar-secasas de apostas nacionaisoutros tipos celulares.

Nós identificamos quais genes estão ativos quando as células progenitoras tornam-se neurônios e concluímos que muitas delas passam por um tipo intermediáriocasas de apostas nacionaiscélula denominado neuroblastos (cuja existênciacasas de apostas nacionaisaxolotes até então era desconhecida), antescasas de apostas nacionaisse tornarem neurônios maduros.

Em seguida, nós incluímos a regeneração do axolote no teste, removendo uma seção do seu telencéfalo. Utilizando um método específicocasas de apostas nacionaisscRNA-seq, conseguimos capturar e sequenciar todas as células novascasas de apostas nacionaisdiferentes estágioscasas de apostas nacionaisregeneração,casas de apostas nacionaisuma 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 acontececasas de apostas nacionaistrês fases principais. A primeira fase começa com um rápido aumento da quantidadecasas de apostas nacionaiscélulas progenitoras,casas de apostas nacionaisque uma pequena fração dessas células ativa um processocasas de apostas nacionaiscuracasas de apostas nacionaisferidas.

Na segunda fase, as células progenitoras começam a diferenciar-secasas de apostas nacionaisneuroblastos. E, por fim, na terceira fase, os neuroblastos diferenciam-se nos mesmos tiposcasas de apostas nacionaisneurônios 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 recuperoucasas de apostas nacionaisfunção original.

Cérebroscasas de apostas nacionaisanfíbios ecasas de apostas nacionaisseres 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 tipocasas de apostas nacionaiscélula do axolote, nós chegamos a encontrar similaridades com o neocórtex, a região do cérebro conhecida pela percepção, pensamento e raciocínio espacialcasas de apostas nacionaisseres 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 tipocasas de apostas nacionaiscélula ancestral do telencéfalocasas de apostas nacionaisanfíbios.

O nosso estudo ajuda a esclarecer o processocasas de apostas nacionaisregeneração cerebral, incluindo quais os genes envolvidos e como as células acabam por transformar-secasas de apostas nacionaisneurônios, 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 celularescasas de apostas nacionaisoutra espéciecasas de apostas nacionaissalamandra, a Pleurodeles waltl. Já o Laboratório Fei, da Academiacasas de apostas nacionaisCiências Médicascasas de apostas nacionaisGuangdong, na China, e seus colaboradores da empresa chinesacasas de apostas nacionaisciências biológicas BGI pesquisaram a disposição espacial dos tiposcasas de apostas nacionaiscélulas no prosencéfalo do axolote.

Identificar todos os tiposcasas de apostas nacionaiscélulas no cérebro do axolote também ajuda a abrir o caminho para pesquisas inovadoras no campo da medicina regenerativa.

Os cérebroscasas de apostas nacionaiscamundongos e seres humanos perderam grande parte dacasas de apostas nacionaiscapacidadecasas de apostas nacionaisreparo ou regeneração. As intervenções médicas atuais sobre danos cerebrais graves concentram-secasas de apostas nacionaisterapias com células-tronco e medicamentos para reforçar ou acelerar reparos.

Examinar os genes e tiposcasas de apostas nacionaiscélulas que permitem que os axolotes realizemcasas de apostas nacionaisregeneração quase perfeita pode ser a chave para melhorar o tratamentocasas de apostas nacionaislesões graves e revelar o potencialcasas de apostas nacionaisregeneraçãocasas de apostas nacionaisseres humanos.

* Ashley Maynard é candidata ao títulocasas de apostas nacionaisPhDcasas de apostas nacionaisbiologia do desenvolvimento quantitativo no Instituto Federalcasas de apostas nacionaisTecnologiacasas de apostas nacionaisZurique, na Suíça.

Este artigo foi publicado originalmente no sitecasas de apostas nacionaisnotícias acadêmicas The Conversation e republicado sob licença Creative Commons. Leia aqui a versão originalcasas de apostas nacionaisinglês.

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