Sciam
Clique e assine Sciam
Notícias

Mapa cerebral associa doenças a tipos específicos de células

Estudo identificou 35 subtipos de células cerebrais e apontou quais são mais suscetíveis geneticamente a Alzheimer, esquizofrenia e transtorno bipolar

Shutterstock
Micrografia de luz de tecido cerebral humano mostrando neurônios e células da glia.
Pesquisadores desenvolveram novos métodos de sequenciamento de células únicas que poderiam ser usados para mapear as origens celulares de vários transtornos cerebrais, incluindo Alzheimer, Parkinson, esquizofrenia e bipolaridade.

Analisando os núcleos de células individuais de cérebros humanos adultos, pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego, da Escola de Medicina de Harvard e do Instituto de Descoberta Médica Sanford Burnham Prebys identificaram 35 subtipos diferentes de neurônios e de células da glia, descobrindo quais destes subtipos são mais suscetíveis a fatores de risco comuns para diferentes doenças cerebrais.

“Há diversas teorias sobre as raízes de várias doenças cerebrais. Nossas descobertas nos permitem restringir e classificar quais tipos de células no cérebro carregam os maiores riscos genéticos para o desenvolvimentos destas doenças, o que pode ajudar os desenvolvedores de medicamentos a escolher alvos melhores no futuro”, disse Kun Zhang, professor de bioengenharia na Escola de Engenharia Jacobs da Universidade da Califórnia em San Diego e co-autor sênior do estudo.

Este trabalho se baseia em um estudo anterior publicado na revista Science, também co-liderado por Zhang, em que pesquisadores identificaram 16 subtipos de neurônios no córtex cerebral. Esse estudo foi o primeiro mapeamento em larga escala da atividade gênica no cérebro humano e forneceu uma base para o entendimento da diversidade das células cerebrais individuais.

“Nosso objetivo final é produzir um atlas celular completo do cérebro humano”, disse Zhang. “Aqui, criamos um mapa mais cheio e detalhado do que fizemos em nosso trabalho anterior.”

No novo estudo, pesquisadores desenvolveram uma nova geração de métodos de sequenciamento de células únicas que os permite identificar subtipos neuronais adicionais no córtex cerebral, assim como no cerebelo, e até mesmo divide os subtipos neuronais anteriormente identificados em diferentes classes. Os novos métodos também permitem que os pesquisadores identifiquem os diferentes subtipos de células da glia, o que não foi possível no estudo anterior devido ao tamanho menor destas células.

O avanço foi possível devido à combinação de sequenciamento de RNA de próxima geração com mapeamento de cromatina - mapeamento de DNA e proteínas no núcleo que se combinam para formas cromossomos - para mais de 60 mil neurônios e células da glia individuais. O trabalho foi publicado dia 10 de dezembro na revista Nature Biotechnology.

Utilizando a informação dos métodos de sequenciamento de RNA e de mapeamento de cromatina, os pesquisadores conseguiram mapear quais tipos de células no cérebro eram afetadas por alelos de risco comum - fragmentos no DNA os quais ocorrem mais frequentemente em pessoas com doenças genéticas comuns. Daí, pesquisadores poderiam classificar quais subtipos de neurônios ou células da glia são mais suscetíveis geneticamente a diferentes doenças cerebrais. Eles descobriram, por exemplo, que dois subtipos de células da glia - as células micróglias e oligodendrócitos - foram o primeiro e o segundo, respectivamente, com maior risco para Alzheimer. Também identificaram a micróglia como a variedade de maior risco para transtorno bipolar, e um subtipo de neurônios excitatórios como o de maior risco para esquizofrenia.

“Agora, podemos localizar onde provavelmente a doença começa”, disse Zhang. “ No entanto, estamos mapeando apenas o risco genético. Não conhecemos o mecanismo preciso de como estas células específicas desencadeiam a doença.”

Uma ressalva deste estudo, explicou Zhang, é que ele analisou principalmente dados de cérebros adultos (com idades entre 20 e 50 anos), então as descobertas não representam populações mais jovens ou mais velhas. Para compreender melhor os transtornos cerebrais os quais se manifestam mais cedo - em crianças, por exemplo - como transtorno de espectro autista, o estudo precisaria analisar células de cérebros mais jovens, ele disse.

A equipe também planeja expandir seus estudos para mapear regiões adicionais do cérebro.

Universidade da Califórnia em San Diego
Para assinar a revista Scientific American Brasil e ter acesso a mais conteúdo, visite: http://bit.ly/1N7apWq