Estudo revela via neural promovendo regeneração após lesões traumáticas

Estudos que explorem os processos neurais envolvidos na regeneração celular são de crucial importância, pois podem abrir caminho para o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes para muitas patologias associadas às mutações ou deterioração das células. A micróglia, as células imunes residentes no cérebro, tornam-se ativas em resposta a patologias, às vezes levando à inflamação crônica e à cicatrização do tecido.

Os mecanismos de regeneração celular regulam, assim, a reatividade de diferentes células gliais, incluindo a micróglia, evitando mais danos e promovendo a recuperação. Embora muitos estudos anteriores tenham explorado os processos envolvidos na inflamação, muitas questões sobre como o cérebro pode se recuperar com sucesso após lesões ou patologias permanecem sem resposta.

Pesquisadores da LMU Munich, Helmholtz Zentrum Munich, Johannes Gutenberg-Universität (JGU) e outros institutos na Alemanha realizaram recentemente um estudo sobre peixe-zebra com o objetivo de entender melhor os processos subjacentes à regeneração cerebral em animais e humanos. Suas descobertas, publicadas na Natureza Neurociênciarevelou um estado microglial caracterizado pelo acúmulo de gotículas lipídicas e TDP-43⁺uma proteína de ligação ao RNA, que atrasou ou impediu a regeneração cerebral pós-lesão.

“Nossa lógica é entender o processo de regeneração nos sistemas modelo endossados ​​com reparo endógeno e depois aplicar essa lógica no sistema mamífero, incluindo humanos, para conseguir uma melhor regeneração”, disse Jovica Ninkovic, um dos pesquisadores que realizou o estudo. MedicalXpress. “Portanto, nos propusemos a explorar como o peixe-zebra inativa oportunamente a microglia para prevenir a inflamação de longo prazo após lesão cerebral.”

O objetivo abrangente do trabalho recente de Ninkovic e seus colegas foi identificar vias neurais envolvidas na regulação da atividade microglial, que poderiam ser potencialmente alvo de drogas farmacológicas. Os pesquisadores usaram sua compreensão da biologia do peixe-zebra para identificar possíveis alvos terapêuticos que também podem ser aplicáveis ​​ao cérebro dos mamíferos. Em seus experimentos, eles basicamente infligiram pequenos ferimentos no peixe-zebra e observaram como o cérebro regenerou áreas danificadas.

“Logo se percebe que um resultado experimental tão simples depende de uma série de processos regulatórios que diferem de célula para célula”, explicou Ninkovic. “Usamos métodos sofisticados para analisar as mudanças no nível de célula única e acompanhar a reação de células individuais à lesão. Somente usando essa abordagem, conseguimos identificar a população microglial ‘perigosa’ que precisa ser eliminada para alcançar a regeneração adequada. “

Os pesquisadores observaram um estado microglial após lesões traumáticas, caracterizado pelo acúmulo de gotículas lipídicas e proteína de ligação ao DNA TAR 43 (TDP-43). Para validar a hipótese de que esse estado prejudicava a regeneração, eles manipularam experimentalmente os cérebros do peixe-zebra para obter diferentes durações de reatividade microglial e acúmulo de TDP-43.

Isso permitiu que eles identificassem vias que regulam a reatividade da micróglia e, assim, promovem a regeneração cerebral. Especificamente, eles descobriram que a granulina, uma proteína conhecida por regular o crescimento e a sobrevivência celular, media a depuração de gotículas lipídicas e TDP-43⁺ condensados. Como resultado desse processo, a microglia voltou ao seu estado basal e o tecido lesionado do peixe-zebra se regenerou sem deixar cicatrizes.

Os pesquisadores já tentaram avaliar até que ponto suas descobertas podem ser generalizadas para humanos, usando tecido humano post-mortem. No futuro, seu trabalho poderá abrir caminho para o desenvolvimento de novos medicamentos farmacológicos que promovam a regeneraçãoo que pode ser valioso para o tratamento de várias patologias.

“Acho que a identificação da via alvo de drogas que deve ser ativada para prevenir a neuroinflamação de longa duração é muito emocionante, porque a neuroinflamação não surge apenas após a lesão, mas também em outras patologias e processos, incluindo neurodegeneração, acidente vascular cerebral e cérebro cânceres”, acrescentou Ninkovic. “Será extremamente interessante ver até que ponto os mecanismos que encontramos são aplicáveis ​​a essas condições. Uma tela para pequenas moléculas resolver os agregados TDP-43 na microglia será o próximo passo lógico em nosso trabalho.”

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