Neurogênese: como são gerados novos neurônios?

A descoberta de que a neurogênese, isto é, a geração de novos neurônios no cérebro adulto, permanece ativa, mudou o conceito de plasticidade cerebral e revelou novos mecanismos que garantem a homeostase do sistema nervoso.

A plasticidade cerebral refere-se à capacidade do cérebro de mudar sua estrutura e função durante o processo de maturação e aprendizado e contra os danos neuronais que ocorrem nas doenças.

Assim, esse conceito implica que o cérebro é um órgão moldável que responde a diferentes fatores que podem influenciar positiva e negativamente a formação de novos neurônios. Estes, por sua vez, podem gerar um efeito benéfico para o cérebro.

Desde 1966, a formação de novos neurônios no cérebro havia sido evidenciada. Mais tarde, esse fato foi confirmado. Desde então, sabe-se que existem duas regiões no cérebro de um adulto onde ocorre a neurogênese: o bulbo olfativo e o hipocampo.

Essas duas regiões do cérebro possuem características importantes que permitem a realização desse processo de formação de novos neurônios: neurogênese.

Como é realizada a neurogênese?

A neurogênese, como sabemos, é o processo que envolve a geração de novos neurônios. Tem sido ativa no hipocampo e bulbo olfativo de mamíferos adultos, o que sugere a persistência de células-tronco neuronais ao longo da vida.

Esse processo é muito complexo e se desenvolve em diferentes estágios, tais como:

• A proliferação de células pluripontiais, que são as células-tronco encontradas em todos os organismos multicelulares e que têm a capacidade de se dividir e se diferenciar em diferentes tipos de células especializadas, além de se auto-renovar e produzir mais células-tronco.
• Migração
• Diferenciação
• Sobrevivência de novos neurônios.
• A integração destes nos circuitos neurais existentes

As alterações sofridas pelas células que participam do processo de neurogênese em sua estrutura permitiram identificar características diferentes, dependendo dos marcadores de proteínas que são expressos temporariamente durante esse processo.

A formação de novos neurônios é finamente controlada para evitar uma alteração dos circuitos neuronais. O nicho é um dos fatores envolvidos na regulação da neurogênese e é constituído por:

• Células pluripotenciais
• Astrócitos
• Células endoteliais

Esses três componentes agem de forma sincronizada para:

• Manter a população de células pluripotenciais.
• Os astrócitos controlam a proliferação de células pluripotenciais e células de amplificação rapidamente, bem como a migração dessas células através da ação de vários fatores secretados pelos astrócitos.
• Manter a população de astrócitos e células endoteliais.

Fatores que modulam a neurogênese

A neurogênese não é um processo estático, mas dinâmico. Por isso, é modulada e regulada por diferentes fatores que respondem de acordo com as necessidades do cérebro.

Assim, entre os fatores envolvidos na modulação e regulação da neurogênese estão o nicho (explicado acima), fatores internos e externos.

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Fatores internos

Fatores internos controlam a proliferação de células pluripotenciais e células derivadas delas. Entre esses fatores estão, por exemplo:

• Receptores expressos por células-tronco e progenitoras para várias células, como proteínas que controlam a comunicação célula-célula.
• Sistemas de sinalização como Sonic-hedgehog e WNT
• Algumas moléculas de adesão como, por exemplo, a molécula de adesão das células neurais (NCAM)
• A sinalização entre astrócitos e neuroblastos pelo neurotransmissor GABA, que amplifica a produção e a migração das células progenitoras a partir do local onde as células pluripotenciais estão localizadas.

No entanto, fatores internos não apenas regulam a proliferação celular, mas também a decisão das células progenitoras de formar novos neurônios.

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Fatores externos

As etapas realizadas durante o processo de nascimento de um neurônio, como as que vimos de produção, migração, diferenciação, maturação e sobrevivência, também são moduladas por fatores extrínsecos, tais como, por exemplo:

• Hormônios
• Fatores de crescimento
• Dano cerebral

No entanto, recentemente também foi descoberto que o glutamato exerce um efeito duplo em alguns estágios dessa formação. O GABA, serotonina e dopamina também influenciam na modulação desse processo.

Além desses neurotransmissores, tem sido descrito que drogas de abuso, bem como, por exemplo, certos hormônios como corticosteroides, a gravidez, o álcool e más experiências durante os estágios iniciais da vida, são outros fatores que afetam a neurogênese.

Conclusão

A neurogênese no cérebro adulto é um processo interessante para a implementação do tratamento de reposição de neurônios em doenças neurodegenerativas. Além disso, também para o tratamento de doenças com perda neuronal seletiva, como distúrbios neurológicos e psiquiátricos.

Por fim, é essencial continuar pesquisando para aprender a manipular as células pluripotenciais e tirar o máximo proveito delas.