Descobrir uma nova linguagem no cérebro

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Descobrir uma nova linguagem no cérebro
Um grupo de células cerebrais chamadas astrócitos pode estar envolvido na forma como a informação é
transmitida dentro das redes neurais do cérebro.
O movimento rítmico de um grupo especializado de células cerebrais chamadas astrócitos pode ser uma
forma inteiramente nova de as redes de células neurais transmitirem informações. Os astrócitos não são
neurônios, mas são um dos mais numerosos tipos de células do cérebro.
Essas células em forma de estrela não têm sinapses, não conduzem correntes elétricas ou enviam e
recebem sinais químicos chamados neurotransmissores, mas surgiram evidências de que elas modulam
a função dos neurônios.
Como eles fazem isso é um mistério, mas uma equipe de pesquisadores acredita que a resposta pode
estar na decodificação do endurecimento rítmico e relaxamento da superfície da célula de astrócitos.
Emocionando o esqueleto das células
Abrangendo a superfície interna das células é uma rede de filamentos que determinam a forma celular e
sua capacidade de se mover através de mudanças físicas ou mecânicas na superfície celular. Estes
filamentos são feitos de uma proteína chamada actina e juntos são chamados de citoesqueleto de
actina.
“Quando você tem um sinal químico, um quimioatraente, os géis de andaime de actina, ele forma uma
rede de filiais que empurra partes do limite para fora, e a célula começa a se mover”, explicou Wolfgang
https://www.advancedsciencenews.com/scientists-discover-a-new-protective-layer-in-the-brain/
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Losert, biofísico da Universidade de Maryland e co-autor de um novo artigo em Biologia Avançada
investigando os citoesqueletos de actina de astrócitos.
Na última década, os pesquisadores descobriram que o citoesqueleto de actina também é ativo na
ausência de estímulo. Há um padrão rítmico de endurecimento e relaxamento que se move como
oscilações ou ondas através da superfície celular.
Essa propriedade torna o citoesqueleto de actina um sistema excitável, assim como a rede de neurônios
do cérebro, ao longo da qual os impulsos elétricos disparam tanto em resposta ao estímulo quanto, além
disso, ritmicamente, quando nenhum estímulo está presente. Isso também sugere que o citoesqueleto
actina seja capaz de transmitir informações de maneira semelhante, embora em uma linguagem
completamente nova.
Dados esses novos insights, Losert imediatamente quis saber se os citoesqueletos de astrócitos se
comportam da mesma maneira porque os astrócitos têm uma posição única no cérebro atuando como
uma ponte entre vasos sanguíneos e neurônios. Encadeados entre esses dois sistemas, os astrócitos
são candidatos ideais para sentir sinais fisiológicos e passar informações aos neurônios.
Vendo essa posição única e a evidência emergente de que os astrócitos estão de fato modulando os
neurônios, levou Losert e a coautora Valentina Benfenati, pesquisadora de neurociência do Conselho
Nacional de Pesquisa da Itália, a levantar a hipótese de que os citoesqueletos de actina podem ser uma
rota para essa comunicação.
Empurrando e puxando os neurônios
Para entender como os astrócitos podem estar em comunicação com as redes neurais, os
pesquisadores precisavam mostrar que os citoesqueletões de astrócitos de actina exibiam as
propriedades de uma rede excitável. Especificamente, o endurecimento rítmico e o relaxamento do
citoesqueleto e a resposta desse ritmo ao estímulo.
Usando astrócitos de roedores em uma série de estudos in vitro, a equipe descobriu que os
citoesqueletos de astrócitos estavam realmente se comportando dessa maneira.
“Quando olhamos para o limite de uma célula, não vemos exatamente com um ritmo muito bem definido,
mas vemos periodicamente, a atividade aparece e desaparece”, disse Losert. Surpreendentemente, a
atividade periódica ficou mais forte e tendeu a ocorrer pontos quentes na superfície se os astrócitos
estivessem crescendo em uma rede de neurônios e em resposta a condições fisiológicas, como
concentrações de íons no entorno da célula e até mesmo a textura da superfície em que as células eram
cultivadas.
“Então, de repente, temos que pensar em astrócitos como não apenas segurando os neurônios e vasos
sanguíneos, mas também talvez periodicamente empurrando e empurrando com mais frequência sob
certas condições”, disse Losert. “Como isso afeta a comunicação neuronal, não sabemos.”
Uma nova língua
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adbi.202200269
https://www.advancedsciencenews.com/old-brains-new-neurons/
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Esses resultados levam a mais perguntas, mas o mais importante revelam que os astrócitos não estão
simplesmente fortalecendo ou enfraquecendo as conexões sinápticas horas extras, que é a visão
tradicional. Em vez disso, eles podem estar modulando-os ritmicamente em resposta ao ambiente.
Se for verdade, Losert e Benfenati descobriram uma linguagem potencialmente nova que o cérebro usa
para transmitir informações. Um que não funciona na escala de íons e impulsos elétricos, mas em uma
escala maior e mais lenta através do movimento físico do citoesqueleto.
Isso abre uma maneira totalmente nova de estudar a função cerebral e, o mais importante, a doença
cerebral também. Como os ritmos dos astrócitos são alterados por doença ou lesão é avenida Benfenati
está ansioso para acompanhar.
Para Benfenati, o sete do estudo do cérebro se resume a uma pergunta: como esse órgão calcula tanta
informação?
“Até agora, isso foi explicado com uma ideia binária como dentro e fora, tudo ou nada, e isso são
neurônios, disse ela. “Estamos tentando introduzir lentamente o conceito de que pode haver outras
variáveis, como sistemas excitáveis que estão correlacionados a diferentes escalas espaciais, escalas
de temperatura, mas até mesmo linguagens, que podem ser importantes para o cérebro.”
Referência: Kate M. O’Neill, et al., Decalamento de Ritmos de Astrocista Natural: Ondas de Actin
Dinâmica Resultado do Sensoriamento Ambiental por Astrocys de Roedores Primários, Biologia
Avançada (2023), DOI: 10.1002/adbi.202200269
Crédito da imagem: Karin Pierre, Institut de Physiologie, UNIL, Lausanne/Alliance Européenne Dana
pour le Cerveau (EDAB)
ASN WeeklyTradução
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