A ativação de células cerebrais específicas resulta na parada total do movimento dos animais
Um grupo de ratos amontoados, comendo pastilhas vermelhas.
August 2, 2023 - A ativação de um grupo específico de células nervosas no cérebro leva a uma parada repentina e total do movimento em camundongos, mostra um estudo.
Como o congelamento e o movimento lento são sintomas motores comuns da doença de Parkinson, os cientistas acreditam que essas células nervosas podem desempenhar um papel na doença.
“Parada motora ou movimento lento é um dos sintomas cardinais da doença de Parkinson. Especulamos que essas células nervosas especiais … são superativadas na doença de Parkinson. Isso inibiria o movimento ”, disse Ole Kiehn, MD, professor da Universidade de Copenhague, Dinamarca e coautor do estudo, em um comunicado à imprensa.
Embora o estudo, “Pedunculopontine Chx10+neurons control global motor stop in ratinhos”, tenha sido focado na compreensão da função dessas células em condições não relacionadas à doença, as descobertas “podem eventualmente ajudar … a entender a causa de alguns dos sintomas motores na doença de Parkinson”, disse Kiehn. Foi publicado na Nature Neuroscience.
A capacidade do cérebro de coordenar o movimento é um processo complicado. Para executar um movimento bem coordenado, o cérebro deve ser capaz de controlar quando o movimento começa, quanto tempo dura e quando para, tudo com níveis extremos de precisão. Os mecanismos precisos que controlam o movimento no cérebro permanecem pouco compreendidos.
Aqui, os pesquisadores identificaram um grupo específico de neurônios (células nervosas) em uma parte do núcleo pedunculopontino (PPN) do cérebro, que ajuda a coordenar o movimento. Esses neurônios expressam um marcador de proteína chamado Chx10 e produzem o mensageiro químico glutamato.
‘Como colocar um filme em pausa’
Eles usaram uma técnica chamada optogenética, em que os neurônios são projetados para serem ativados em resposta a um tipo específico de luz, para testar sua função. Quando os neurônios positivos para Chx10 foram ativados, os camundongos congelaram, seus movimentos pararam e até pararam a respiração e diminuíram a frequência cardíaca.
“Existem várias maneiras de parar o movimento. O que há de tão especial nessas células nervosas é que, uma vez ativadas, elas fazem com que o movimento seja pausado ou congelado”, disse Kiehn, que descreveu a mudança como “como colocar um filme em pausa. O movimento dos atores pára de repente no local.”
Quando os neurônios pararam de ser ativados, os camundongos retomaram seus movimentos – como apertar “play” em um vídeo pausado.
“Esse 'padrão de pausa e reprodução' é único; é diferente de tudo que já vimos antes. Não se assemelha a outras formas de movimento ou parada motora que nós ou outros pesquisadores estudamos. Lá, o movimento não começa necessariamente onde parou, mas pode recomeçar com um novo padrão”, disse Haizea Goñi-Erro, PhD, coautor do estudo que trabalhou na pesquisa como aluno de pós-graduação no laboratório de Kiehn.
O tipo de congelamento induzido pela ativação dos neurônios positivos de Chx10 era diferente da maneira como camundongos e outros animais congelam quando estão assustados.
“Temos certeza de que a parada do movimento observada aqui não está relacionada ao medo. Em vez disso, acreditamos que tem algo a ver com atenção ou estado de alerta”, disse Roberto Leiras, PhD, coautor do estudo e professor da Universidade de Copenhague.
Encontrar torna a estimulação cerebral profunda mais eficaz
Estudos anteriores em pessoas com doença de Parkinson usaram estimulação cerebral profunda (DBS) – uma intervenção cirúrgica que fornece estimulação elétrica a regiões específicas do cérebro – para atingir o PPN, a área do cérebro onde esses neurônios são encontrados. Direcionar o PPN dessa maneira ajudou a aliviar os sintomas motores em alguns casos, mas não em outros.
Essas novas descobertas podem ajudar a explicar essa discrepância, uma vez que os neurônios positivos para Chx10 são encontrados principalmente na parte do PPN que fica na frente do corpo. Eles especularam que o DBS do PPN poderia ser mais bem-sucedido se tivesse como alvo específico a parte de trás. Isso pode evitar ativar os neurônios que induzem o congelamento enquanto ativa outros neurônios no PPN que estimulam o movimento.
“É provável que uma abordagem bem-sucedida de estimulação cerebral profunda direcionada ao PPN para aliviar as disfunções locomotoras [de Parkinson] deva evitar a parte rostral [frontal] do núcleo para evitar o envolvimento da população Chx10+”, escreveram os pesquisadores, observando o As descobertas oferecem informações sobre como o cérebro controla o movimento. Entender melhor esses processos pode ajudar a entender os problemas motores do Parkinson, disseram eles. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Parkinson´s News Today.
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