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O estudo se concentra no crescimento e migração neuronal: à medida que as células nervosas se formam, elas conectam o cérebro para permitir a comunicação com outras células nervosas. Um desses fios, o axônio, torna-se longo; esses fios são uma base para redes neuronais. Ao mesmo tempo, as células nervosas migram para um local específico do cérebro, o córtex. Notavelmente, esses processos dinâmicos são controlados separadamente: o axônio continua a crescer para se conectar com suas células-alvo mesmo depois que a célula nervosa já encontrou sua posição final. “Descobrimos que o centrossomo – uma organela que impulsiona a divisão celular – regula a migração das células nervosas; para a formação e crescimento do axônio, no entanto, não desempenha um papel”, Dr. Stanislav Vinopal e Dr. Sebastian Dupraz do Centro Alemão para Doenças Neurodegenerativas (DZNE). Eles são os primeiros autores do estudo, que agora aparece na revista neurônio.
Até agora, os especialistas debateram o papel do centrossoma. O processo de crescimento e migração é possibilitado por um esqueleto dinâmico da célula, o citoesqueleto. O citoesqueleto compreende túbulos microscópicos, chamados microtúbulos. Eles também formam a espinha dorsal do axônio. Os microtúbulos podem ser gerados pelo centrossoma. Com seus resultados, os pesquisadores participantes do grupo do professor Dr. Frank Bradke resolveram um enigma central no campo da neurobiologia, para o qual a ciência tenta responder há anos.
O fato de o crescimento do axônio e o controle de seu movimento migratório não estarem relacionados é um resultado inesperado: “Ambas as ações ocorrem simultaneamente e ambas são dependentes de microtúbulos. E ainda, elas são controladas independentemente uma da outra”, diz Stanislav Vinopal , que, depois de trabalhar para o DZNE, agora realiza pesquisas na Universidade Jan Evangelista Purkyne em Usti nad Labem, República Tcheca.
Para o estudo, os pesquisadores desenvolveram novas ferramentas moleculares. “Essas ferramentas moleculares nos permitem controlar com precisão a função do centrossomo para gerar microtúbulos”, explica Sebastian Dupraz. Desta forma, sua atividade pode ser diminuída ou aumentada. Os cientistas mostraram nos cérebros de camundongos que o axônio se forma independentemente da atividade centrossomal. No entanto, a migração neuronal é significativamente influenciada. “Aparentemente, um mecanismo diferente é responsável pelo crescimento do axônio, a chamada formação acentrossomal de microtúbulos”, conclui Dupraz: “Isso agora se tornará objeto de nossa pesquisa futura”.
Com seu trabalho, os cientistas agora podem alinhar duas teorias que anteriormente se contradiziam: havia defensores da teoria de que o centrossomo desempenha um papel significativo no desenvolvimento neuronal e aqueles que a contestavam. “Para o nosso estudo, desvendamos os dois mecanismos que ocorrem nos neurônios simultaneamente”, diz Stanislav Vinopal. “Para o crescimento do próprio axônio, descobrimos que o centrossomo não é necessário. Para o processo de migração neuronal, no entanto, ele desempenha um papel importante.”
A descoberta dos cientistas do DZNE pode ajudar a desenvolver uma terapia molecular para algumas doenças hereditárias, como as chamadas paquigirias do desenvolvimento, que estão ligadas a mutações da proteína centrossomal gama-tubulina. Também nesses fenótipos de doença, os axônios estão quase sempre intactos, enquanto a migração neuronal está prejudicada. “Presumivelmente, o mesmo mecanismo molecular está por trás desses distúrbios, então uma terapia futura pode se concentrar neste ponto”, dizem os pesquisadores do DZNE.
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