Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria identificaram uma importante limitação nos organoides cerebrais, estruturas tridimensionais cultivadas em laboratório a partir de células-tronco e utilizadas para reproduzir características do desenvolvimento do cérebro.
O estudo, divulgado pelo Conselho Europeu de Pesquisa e publicado na revista científica Nature, comparou um organoide desenvolvido a partir do córtex cerebral de camundongos com o cérebro de animais reais.
Os resultados indicaram que os chamados “minicérebros” conseguem reproduzir populações celulares semelhantes às encontradas no cérebro vivo e ativar programas moleculares comparáveis aos observados durante o desenvolvimento cerebral.
No entanto, os pesquisadores encontraram uma diferença importante no ritmo em que essas transformações acontecem.
De acordo com o estudo, as células-tronco presentes nos organoides não apresentam o mesmo controle temporal observado no cérebro de um camundongo.
No desenvolvimento natural, as células-tronco primeiro se multiplicam, depois passam a produzir neurônios e, posteriormente, surgem as células da glia, que desempenham funções importantes no sistema nervoso.
Nos organoides, essa sequência apresenta perda de sincronização. A equipe descreve a situação como uma espécie de alteração no “senso de tempo” das células: elas conseguem acompanhar as etapas gerais do desenvolvimento, mas não reproduzem com a mesma precisão o intervalo entre elas.
Uma das etapas que permanece preservada é o surgimento das células da glia depois dos neurônios, ordem observada tanto nos organoides quanto no cérebro dos camundongos.
Os cientistas acreditam que a diferença pode estar relacionada à ausência de determinados sinais externos encontrados no organismo.
No cérebro vivo, as células-tronco recebem estímulos do ambiente que ajudam a controlar quando determinadas etapas do desenvolvimento devem acontecer. Em estruturas cultivadas em laboratório, parte desses sinais não está presente da mesma maneira.
Essa diferença pode afetar a interpretação de estudos que utilizam organoides para investigar o desenvolvimento cerebral e doenças neurológicas.
Os organoides cerebrais são utilizados por pesquisadores como modelos para estudar processos que ocorrem durante a formação do sistema nervoso, inclusive mecanismos relacionados a distúrbios neurológicos.
A nova descoberta não elimina a utilidade dessas estruturas, mas ajuda a identificar quais características do desenvolvimento cerebral elas conseguem reproduzir com maior fidelidade e quais ainda apresentam limitações.
Como próximo passo, os pesquisadores pretendem investigar maneiras de reproduzir de forma mais adequada o ambiente natural das células-tronco nos organoides. O objetivo é verificar se a inclusão de sinais externos pode ajudar a recuperar o cronograma de desenvolvimento observado no cérebro real.
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