Nature Medicine: nova pesquisa relaciona lesão cerebral por hipóxia a células específicas

Devido aos recentes avanços médicos e tecnológicos nos cuidados neonatais, os bebês¹ nascidos prematuros extremos aumentaram as taxas de sobrevivência². Após o nascimento, esses bebês¹ apresentam alto risco de episódios hipóxicos devido à imaturidade pulmonar, hipotensão arterial³ e falta de regulação do fluxo cerebral, podendo desenvolver uma condição grave chamada encefalopatia⁴ da prematuridade.

Saiba mais sobre "Prematuridade" e "Hipóxia⁵".

Mais de 80% das crianças nascidas antes da 25ª semana pós-concepção⁶ têm comprometimento de longo prazo, variando de moderado a grave, do desenvolvimento neurológico. Os tipos celulares suscetíveis no córtex cerebral e os mecanismos moleculares subjacentes aos defeitos associados à substância cinzenta em bebês¹ prematuros permanecem desconhecidos.

Neste trabalho, pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Stanford avaliaram organoides tridimensionais específicos da região cerebral para estudar o efeito da privação de oxigênio na corticogênese. Estes "mini-cérebros", também conhecidos como "organoides cerebrais" ou "esferoides corticais", equivalem ao estágio de organização de tecidos cerebrais no segundo trimestre de desenvolvimento do órgão.

Os pesquisadores expuseram esses esferoides corticais a pouco oxigênio por 48 horas, depois restauraram os níveis de oxigênio. Eles examinaram mudanças na expressão do gene em 24 e 48 horas no período de baixo oxigênio, bem como 72 horas após o retorno dos níveis de oxigênio.

Como esperado, os cientistas observaram mudanças na expressão gênica após 24 e 48 horas em genes conhecidos por responderem à hipóxia⁵. Eles também viram mudanças em um grupo de genes expressos na zona subventricular, uma área rica em células⁷ progenitoras que geram neurônios⁸ no meio e no final da gravidez⁹. Uma análise mais detalhada mostrou que essas células⁷ progenitoras não estavam morrendo. Em vez disso, elas estavam se diferenciando em neurônios⁸ mais cedo do que o normal, uma mudança que poderia levar a um número menor de neurônios⁸ no cérebro¹⁰ maduro. O caminho responsável, chamado de resposta proteica desdobrada, é um caminho de resposta ao estresse que transita as células⁷ de um modo de “crescimento” para um modo de “sobrevivência”.

Os progenitores intermediários identificados, um tipo de célula¹¹ cortical associada à expansão do córtex cerebral humano, estão relacionados à resposta e às mudanças da proteína desdobrada. Além disso, verificou-se esses achados no tecido¹² cortical primário humano e demonstrou-se que um modulador de molécula pequena da via de resposta proteica desdobrada pode evitar a redução de progenitores intermediários após a hipóxia⁵.

Diante desses resultados, esta plataforma celular humana será valiosa para estudar os fatores ambientais e genéticos subjacentes à lesão¹³ no cérebro¹⁰ humano em desenvolvimento.

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Fonte: Nature Medicine, em 6 de maio de 2019.