.
O cérebro flutua em um mar de fluido que o protege contra lesões, fornece nutrientes e elimina os resíduos. Interrupções no fluxo e refluxo normais do fluido têm sido associadas a condições neurológicas, incluindo doença de Alzheimer e hidrocefalia, um distúrbio que envolve excesso de fluido ao redor do cérebro.
Pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Washington, em St. Louis, criaram uma nova técnica para rastrear os padrões de circulação do fluido pelo cérebro e descobriram, em roedores, que ele flui para áreas críticas para o desenvolvimento e funcionamento normais do cérebro. Além disso, os cientistas descobriram que a circulação parece anormal em ratos jovens com hidrocefalia, uma condição associada a déficits cognitivos em crianças.
As descobertas, disponíveis online na Nature Communications, sugerem que o fluido que banha o cérebro – conhecido como líquido cefalorraquidiano – pode desempenhar um papel pouco reconhecido no desenvolvimento normal do cérebro e nos distúrbios do neurodesenvolvimento.
“A dinâmica desordenada do líquido cefalorraquidiano pode ser responsável pelas mudanças no desenvolvimento do cérebro que vemos em crianças com hidrocefalia e outros distúrbios cerebrais do desenvolvimento”, disse a autora sênior Jennifer Strahle, MD, professora associada de neurocirurgia, pediatria e cirurgia ortopédica. Como neurocirurgião pediátrico, Strahle trata crianças com hidrocefalia no St. Louis Children’s Hospital. “Há toda uma série de distúrbios neurológicos em crianças pequenas, incluindo hidrocefalia, que estão associados a atrasos no desenvolvimento. Para muitas dessas condições, não sabemos a causa subjacente dos atrasos no desenvolvimento. É possível que em alguns desses casos possa haver ser função alterada das regiões do cérebro através das quais o líquido cefalorraquidiano está circulando.”
Muitas pesquisas foram realizadas mapeando a drenagem do líquido cefalorraquidiano no cérebro de adultos. No entanto, não é bem conhecido como o líquido cefalorraquidiano interage com o próprio cérebro. As vias do líquido cefalorraquidiano no cérebro provavelmente variam com a idade, pois as crianças ainda não desenvolveram as vias de drenagem maduras dos adultos.
Strahle; primeiro autor Shelei Pan, um estudante de graduação; e seus colegas desenvolveram uma técnica de imagem de raios-X usando nanopartículas de ouro que lhes permitiu visualizar padrões de circulação cerebral em detalhes microscópicos. Usando esse método em camundongos e ratos jovens, eles mostraram que o líquido cefalorraquidiano entra no cérebro através de pequenos canais principalmente na base do cérebro, uma rota que não foi observada em adultos. Além disso, eles descobriram que o líquido cefalorraquidiano flui para áreas funcionais específicas do cérebro.
“Essas áreas funcionais contêm coleções específicas de células, muitas das quais são neurônios, e estão associadas às principais estruturas anatômicas do cérebro que ainda estão em desenvolvimento”, disse Strahle. “Nossos próximos passos são entender por que o líquido cefalorraquidiano está fluindo para esses neurônios especificamente e quais moléculas estão sendo transportadas no líquido cefalorraquidiano para essas áreas. Existem fatores de crescimento no líquido cefalorraquidiano que podem estar interagindo com essas populações neuronais específicas para mediar o desenvolvimento , e a interrupção dessas interações pode resultar em diferentes caminhos da doença”.
Experimentos posteriores mostraram que a hidrocefalia reduz o fluxo do líquido cefalorraquidiano para grupos de neurônios distintos. Strahle e colegas estudaram uma forma de hidrocefalia que afeta alguns bebês prematuros. Bebês nascidos prematuramente são vulneráveis a hemorragia cerebral na época do nascimento, o que pode levar à hidrocefalia e atrasos no desenvolvimento. Strahle e seus colegas induziram um processo em ratos jovens que imitava o processo em bebês prematuros. Após três dias, os minúsculos canais que transportam o líquido cefalorraquidiano da superfície externa do cérebro para o meio eram menores e mais curtos, e a circulação para 15 dos 24 grupos de neurônios foi significativamente reduzida.
“A ideia de que o líquido cefalorraquidiano pode regular a função neuronal e o desenvolvimento do cérebro não é bem explorada”, disse Strahle. “No cenário de hidrocefalia, é comum ver disfunção cognitiva que persiste mesmo depois de drenarmos com sucesso o excesso de líquido. A dinâmica desordenada do líquido cefalorraquidiano para essas regiões funcionais do cérebro pode afetar o desenvolvimento do cérebro, e normalizar o fluxo para essas áreas é um abordagem potencial para reduzir problemas de desenvolvimento. É um campo excitante, e estamos apenas no começo da compreensão das diversas funções do líquido cefalorraquidiano.”
.
