Em vez de olharmos para os neurónios apenas como “cabos” que comunicam por sinapses, microscópios de super-resolução estão a mostrar que pode existir mais uma via de contacto direto no cérebro - tanto em ratos como em humanos.
Em laboratório, o neurocientista Minhyeok Chang, da Universidade Johns Hopkins, e colegas identificaram minúsculas pontes tubulares nas extremidades ramificadas de neurónios em cultura. Em testes adicionais com modelos de rato da doença de Alzheimer, tudo indicou que essas pontes estavam a transferir cálcio e moléculas associadas à doença diretamente de uma célula para outra.
"[Estruturas semelhantes] podem transportar uma enorme variedade de materiais, desde pequenos iões (10^−10 m) até grandes mitocôndrias (10^−6 m)", escreve a equipa no artigo.
"Em neurónios em cultura, observámos estes nanotubos a formar-se de forma dinâmica e confirmámos que tinham uma estrutura interna distinta, o que os diferencia de outras extensões neuronais."
Os neurónios são conhecidos por trocar mensagens rápidas através de sinapses, transmitindo informação elétrica e química. Ainda assim, outros tipos de células já são conhecidos por usar tubos-ponte de ligação física para trocar moléculas. A equipa de Chang confirmou agora que um tipo semelhante de ponte tubular também ocorre em neurónios, recorrendo a imagiologia avançada e aprendizagem automática.
Os investigadores viram os nanotubos a transportar moléculas de beta-amiloide que tinham sido injetadas em células cerebrais de ratos. Estas moléculas têm sido associadas a doenças neurodegenerativas como o Alzheimer, onde tendem a agregar-se de forma anómala.
Quando os investigadores impediram a formação das pontes, a beta-amiloide também deixou de se espalhar entre as células, confirmando que os nanotubos funcionavam como condutas diretas.
"O nosso modelo computacional apoiou estes resultados, prevendo que a sobreativação na rede de nanotubos pode acelerar a acumulação tóxica de amiloide em neurónios específicos, fornecendo assim uma ligação mecanística entre alterações nos nanotubos e a progressão da patologia do Alzheimer", explicam os investigadores.
Isto ainda está numa fase muito inicial da investigação; como estes tubos são uma descoberta tão recente, ainda não se sabe o que transportam naturalmente, nem com que frequência se formam ou funcionam no cérebro humano como um todo.
Mas o mau funcionamento destes tubos também pode contribuir para outras doenças, pelo que os investigadores querem perceber melhor estas pontes em miniatura.
Esta investigação foi publicada na Science.
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