Camundongo recebe transplante de neurônios humanos e fica mais inteligente

Imagem do "camundongo glial humano quimérico", que recebeu as células gliais humanas, ou astrócitos (vistas em verde).
[Imagem: URMC/Rochester]

Glia humana

Transplantar células cerebrais humanas em camundongos deu aos animais uma memória melhor e uma capacidade de aprender mais rapidamente.

Os pesquisadores afirmam que a descoberta pode ajudar no tratamento de distúrbios cerebrais em pessoas.

O estudo, publicado na revista Cell Stem Cell, sugere que a evolução de um subconjunto de células gliais chamadas astrócitos - que são maiores e mais complexas nos seres humanos do que em outras espécies - pode ter sido um dos eventos-chave que desenvolveram as funções cognitivas superiores que nos distinguem de outras espécies.

"Nós acreditamos que esta é a primeira demonstração de que a glia humana tem vantagens funcionais únicas. Esta descoberta também nos fornece um modelo totalmente novo para investigar uma série de doenças nas quais essas células podem desempenhar um papel," disse o neurologista Steven Goldman, da Universidade de Rochester (EUA).

Astrócitos

Nos últimos anos, os cientistas começaram a compreender e valorizar mais o papel que as células da glia - e, mais especificamente, os astrócitos - desempenham nas funções do cérebro.

Os astrócitos são muito mais abundantes, maiores e mais diversificados no cérebro humano em comparação com o cérebro de outras espécies.

Nos seres humanos, os astrócitos individuais projetam dezenas de fibras que podem conectar simultaneamente com um grande número de neurônios, e em especial com as suas sinapses, os pontos de comunicação onde dois neurônios adjacentes se encontram.

Como resultado, os astrócitos humanos podem potencialmente coordenar a atividade de milhares de sinapses, muito mais do que em camundongos.

Esta observação sugere que os astrócitos humanos podem desempenhar um papel significativo na integração e na coordenação da atividade de sinalização mais complexa encontrada nos cérebros humanos e, portanto, ajudar a regular as funções cognitivas superiores.

Isto, por sua vez, sugeriu que, quando transplantadas para os camundongos, as células gliais humanas poderiam influenciar os padrões de atividade neural dos animais.

"Em um sentido fundamental, nós somos diferentes das espécies inferiores," diz Goldman. "Nossas capacidades avançadas de processamento cognitivo existem não apenas por causa do tamanho e da complexidade de nossas redes neurais, mas também por causa da maior capacidade funcional e da melhor coordenação oferecidas pela glia humana".

"Mas a cognição humana é muito mais do que apenas o processamento de dados, ela também envolve a coordenação da emoção com a memória que alimenta nossas capacidades superiores de abstrair e aprender," prossegue.

Supermouse

A equipe então decidiu testar todas essas hipóteses verificando se as capacidades superiores das células gliais humanas poderiam impactar de alguma forma o funcionamento do cérebro de camundongos normais.

Eles descobriram que dois importantes indicadores da função cerebral melhoram drasticamente nos camundongos depois que as células gliais humanas são transplantadas para seus cérebros.

Em primeiro lugar, quando se mede um fenômeno chamado de onda de cálcio - a velocidade e a distância que um sinal se propaga no interior e entre os astrócitos adjacentes no cérebro - os cientistas observaram que a velocidade de transmissão da onda nos camundongos transplantados foi mais rápida do que normalmente é observado nesses animais, e mais semelhante à velocidade registrada no tecido cerebral humano.

Em segundo lugar, os pesquisadores analisaram a potenciação de longa duração (PLD), um processo que mede o quanto os neurônios no cérebro são afetados por uma estimulação elétrica breve - a PLD é considerada um mecanismo molecular central subjacente ao aprendizado e à memória.

Também neste teste, os camundongos transplantados desenvolveram uma PLD mais rápida e sustentada, sugerindo que a sua capacidade de aprendizagem melhorou.

Os pesquisadores acreditam que este modelo animal, que eles chamam o "camundongo glial humano quimérico", oferecerá à comunidade médica uma nova ferramenta para entender e tratar distúrbios neurológicos que envolvem a glia.

Isto pode ser especialmente relevante para as doenças neurológicas e neuropsiquiátricas que aparecem mais nos seres humanos do que em outras espécies.

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