Nova rede cerebral descoberta é um “sistema secreto” formado por células auxiliares

Cientistas descobriram que as pouco conhecidas células cerebrais chamadas astrócitos formam extensas redes no cérebro de camundongos – redes semelhantes, em alguns aspectos, aos circuitos cerebrais formados pelas células cerebrais mais famosas, chamadas neurônios.

Os pesquisadores compilaram um mapa 3D de todo o cérebro das redes de astrócitos, que, segundo os autores, é o primeiro desse tipo. Ele mostra que as teias dessas células conectam regiões distantes do cérebro, permitindo que as células troquem moléculas entre si a longas distâncias.

“É um sistema de metrô secreto que não sabíamos que existia”, diz Shane Liddelow, neurocientista da NYU Grossman School of Medicine, na cidade de Nova York, EUA, e coautor de um artigo publicado na revista Nature que descreve o trabalho. “Isso abre um novo caminho de investigação.”

As redes de astrócitos podem conectar os hemisférios cerebrais e exibem plasticidade, remodelando suas conexões em resposta à privação sensorial, descobriu a equipe.

O trabalho representa “um avanço fundamental em nossa compreensão da estrutura do sistema nervoso”, afirma David Lyons, neurobiólogo da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido, que não participou da pesquisa. Ele acrescenta que, até o momento, essa nova evidência de redes complexas de astrócitos levanta mais perguntas do que respostas. “Claramente, ainda estamos longe de compreender a relevância funcional e o papel dessas redes, mas existem inúmeras possibilidades.”

Células em forma de estrela

Sabe-se que os astrócitos dão suporte aos neurônios: eles removem o “lixo” químico que se acumula ao redor das junções entre os neurônios e ajudam a fornecer moléculas valiosas aos neurônios. Os espaços entre os neurônios são repletos de astrócitos, que “revestem cada recanto do cérebro”, diz Liddelow.

Os neurônios possuem longos prolongamentos chamados axônios, que podem ser usados para enviar mensagens a longas distâncias. Os astrócitos não possuem axônios. Em vez disso, são cobertos por prolongamentos muito mais curtos que lhes conferem uma aparência semelhante a uma estrela. Onde um prolongamento de um astrócito encontra outro, pequenos canais chamados junções comunicantes conectam as duas células, permitindo a troca de materiais como cálcio e glicose.

Até então, os cientistas não haviam determinado até onde as cadeias de astrócitos conectados poderiam se estender. Na ausência de dados anatômicos, alguns cientistas acreditavam que as redes de astrócitos eram extremamente localizadas.

Leia sobre "O que é plasticidade cerebral" e "Neurotransmissores - quais são e como agem".

Marca molecular

Uma equipe que incluía Liddelow e a coautora Melissa Cooper, neurocientista também da NYU Grossman School of Medicine, injetou regiões específicas do cérebro de camundongos vivos com uma terapia gênica que permitiu que os astrócitos daquela região fixassem uma espécie de “marca” nas moléculas que passavam por suas junções comunicantes. Essas marcas permitiram que os autores visualizassem qualquer astrócito conectado a outros naquela região.

Quando a equipe visualizou essas redes, ficou surpresa. Eles descobriram que os astrócitos formavam redes em pequena escala dentro de regiões cerebrais individuais. Mas eles também observaram conexões que abrangiam diferentes regiões cerebrais, estendendo-se por até centímetros – uma longa distância no minúsculo cérebro do rato – pelos hemisférios esquerdo e direito, e até o tronco encefálico. Essas redes são distintas das redes neuronais e podem conectar regiões cerebrais distantes.

Os pesquisadores também testaram se essas redes exibem plasticidade, a capacidade de se reconfigurarem. Já se sabe que, quando os bigodes de um rato são cortados, criando uma espécie de privação sensorial, as redes neurais na parte do cérebro que processa as informações dos bigodes se reorganizam. Os cientistas descobriram que as redes de astrócitos também são reorganizadas quando os bigodes de um rato são cortados, sugerindo que as redes de astrócitos também são plásticas.

Rodovias cerebrais

Os autores não sabem a função dessas redes de astrócitos. Mas eles levantam a hipótese de que esses sistemas possam fornecer vias para que os metabólitos viajem de regiões cerebrais menos ativas para regiões mais ativas.

O estudo sugere um papel maior para as redes de astrócitos na plasticidade cerebral do que se sabia anteriormente, afirma David Calkins, oftalmologista do Centro Médico da Universidade Vanderbilt em Nashville, Tennessee, EUA, que estuda astrócitos associados aos nervos ópticos. (A coautora do estudo, Cooper, foi aluna de pós-graduação na equipe de Calkins, mas Calkins não participou desta pesquisa.)

Lyons concorda que os astrócitos podem ter um papel muito maior do que se imaginava. “Está se tornando evidente que os astrócitos podem ‘ouvir’ a atividade dos neurônios e, por sua vez, fazer um cálculo e enviar um sinal de volta aos neurônios que altera sua atividade”, diz ele. “A ideia de que isso, em princípio, possa acontecer em redes de longo alcance é empolgante.”

Cooper afirma que os resultados provavelmente se manterão em outros animais, incluindo primatas.

Confira a seguir o resumo do artigo publicado.

Astrócitos conectam regiões específicas do cérebro por meio de redes plásticas

Tradicionalmente, os axônios neuronais têm sido considerados os principais mediadores da conectividade funcional entre as regiões cerebrais. No entanto, o papel da comunicação mediada por astrócitos tem sido amplamente subestimado.

Os astrócitos comunicam-se entre si por meio de junções comunicantes, mas a extensão e a especificidade dessa comunicação ainda são pouco compreendidas. As junções comunicantes dos astrócitos são necessárias para a formação da memória, a plasticidade sináptica, a coordenação da sinalização neuronal e o fechamento dos períodos críticos visual e motor. Essas descobertas indicam que essa forma de comunicação é essencial para o desenvolvimento e funcionamento adequados do sistema nervoso central.

Apesar da importância das redes de junções comunicantes dos astrócitos, estudá-las tem sido um desafio. Os métodos atuais, como a eletrofisiologia de fatias de tecido, interrompem a conectividade da rede e introduzem artefatos devido a danos teciduais.

Neste estudo, desenvolveu-se uma abordagem baseada em vetores que marca moléculas à medida que elas são transportadas pelas junções comunicantes dos astrócitos em animais acordados e em comportamento, para superar essas limitações. Em seguida, utilizou-se a técnica de clareamento de tecido cerebral inteiro para obter imagens dessas redes de astrócitos intactas e tridimensionais.

Foi demonstrado que múltiplas redes de astrócitos atravessam o cérebro do camundongo. Essas redes conectam seletivamente regiões específicas, em vez de se difundirem indiscriminadamente, e variam em tamanho e organização.

Observou-se redes locais confinadas a regiões cerebrais específicas e redes de longo alcance que interconectam de forma robusta múltiplas regiões entre os hemisférios, frequentemente exibindo padrões distintos das redes neuronais conhecidas.

Também foi demonstrado que as redes de astrócitos sofrem reorganização estrutural no cérebro adulto após privação sensorial.

Essas descobertas revelam um modo de comunicação entre regiões cerebrais distantes mediado por redes plásticas de astrócitos acoplados por junções comunicantes.

Veja também sobre "Neurociência - o que ela estuda" e "Envelhecimento cerebral normal ou patológico".

 

Fontes:
Nature, publicação em 22 de abril de 2026.
Nature, notícia publicada em 22 de abril de 2026.