No cérebro de mamíferos adultos, as células-tronco neurais garantem que novas células nervosas, ou seja, neurônios, sejam constantemente formadas. Esse processo, conhecido como neurogênese adulta, ajuda os camundongos a manter o olfato. Uma equipe de pesquisa liderada pela Dra. Francesca Ciccolini no Centro Interdisciplinar de Neurociências (IZN) da Universidade de Heidelberg descobriu recentemente uma segunda população de células-tronco no cérebro de camundongos. Esse novo tipo de célula-tronco, e não o conhecido anteriormente, está envolvido principalmente na produção de novos neurônios no bulbo olfatório de camundongos adultos.
Até agora, as investigações científicas sobre a neurogênese se concentraram nas chamadas células-tronco apicais. “Eles foram considerados por muito tempo a única população de células-tronco no cérebro de camundongos adultos, bem como o principal condutor da formação de células nervosas”, explica o Dr. Ciccolini. Essas células-tronco neurais estão localizadas na zona subventricular perto do ventrículo cerebral lateral. Acreditava-se que eles formavam as células precursoras que depois se diferenciavam no bulbo olfativo de camundongos em interneurônios, células nervosas que modulam a transmissão de estímulos entre os neurônios interconectados. Os pesquisadores de Heidelberg foram capazes de refutar a teoria do tipo único de célula-tronco e a suposição de que as células-tronco apicais são responsáveis pela neurogênese.
Originalmente, os pesquisadores do departamento de Neurobiologia estavam investigando como essa população de células-tronco supostamente solitária no cérebro do camundongo se comporta em várias situações. Eles usaram animais geneticamente modificados cujas células-tronco neurais foram tingidas de verde usando um corante ativo no núcleo da célula. Os neurobiólogos ficaram surpresos ao descobrir que a maioria das células verdes não apresentava as características conhecidas das células-tronco apicais. “Inicialmente, pensamos que poderiam ser astrócitos, células auxiliares que garantem que os neurônios sejam capazes de fazer seu trabalho. ”, enfatiza o Dr. Ciccolini.
Estudos posteriores mostraram que o tipo de célula-tronco recém-descoberto difere da população conhecida em sua morfologia, bem como em sua função. Esse tipo de célula não tem contato com o ventrículo cerebral lateral e por isso é chamada de basal. Os pesquisadores determinaram que as células-tronco basais – e não apicais – são responsáveis pela formação de neurônios no bulbo olfatório. Para provar isso, eles rotularam separadamente ambas as populações de células e observaram se os neurônios marcados apareciam no bulbo olfativo. “Isso só aconteceu quando a população basal foi rotulada”, explica Francesca Ciccolini. Quando apenas as células-tronco apicais foram marcadas, nenhum novo neurônio marcado pôde ser detectado no bulbo olfatório.
Os cientistas de Heidelberg também descobriram que tanto os tipos de células-tronco quanto as células precursoras no cérebro do camundongo se comunicam por meio das chamadas interações de entalhe. Um receptor de mesmo nome desempenha um papel vital, controlando a velocidade com que as células se multiplicam e monitorando o processo de diferenciação celular. “A atividade do entalhe decide, por assim dizer, se uma célula-tronco continua sendo uma célula-tronco ou se transforma em uma célula nervosa”, explica Katja Baur, pesquisadora de doutorado no grupo de trabalho de Francesca Ciccolini. “Suspeitamos que as células-tronco apicais intervêm na ativação da via do sinal notch e podem inibir a proliferação e a neurogênese”, acrescenta ela. Entre outras coisas, isso evita o esgotamento do reservatório de células-tronco.
“Nossa descoberta de que existe outro tipo de célula-tronco no cérebro de camundongos de animais adultos lança uma nova luz sobre os processos de formação de neurônios”, enfatiza o Dr. Ciccolini. O cérebro humano tem células-tronco semelhantes que estão envolvidas na formação de tumores cerebrais. Os pesquisadores de Heidelberg esperam que seu trabalho também lance uma nova luz sobre o desenvolvimento e o possível tratamento de tais tumores.