O paralelo entre cérebro x smartphone: estudo aponta que órgão é formado por 'peças' de diferentes origens

Diferentemente do que a ciência acreditou durante séculos, o cérebro humano pode não ter uma única origem durante o seu desenvolvimento.

Isso é o que aponta uma nova pesquisa liderada por cientistas da Universidade Stanford e publicada na revista científica "Nature Neuroscience".

➡️Segundo o estudo, dois grupos diferentes de células dão origem a regiões distintas do cérebro:

• Uma população de células origina o prosencéfalo e o mesencéfalo, regiões associadas a funções como linguagem, consciência e raciocínio abstrato;

• E outra dá origem ao rombencéfalo, também chamado de cérebro posterior, que controla funções mais automáticas como respiração, sono e regulação dos batimentos cardíacos.

"Mostramos pela primeira vez que a parte frontal do cérebro surge de uma célula progenitora totalmente diferente da parte posterior do cérebro", afirmou Kyle Loh, professor de biologia do desenvolvimento de Stanford e autor sênior do estudo.

Em entrevista ao g1, ele explicou que a descoberta não significa que temos dois órgãos diferentes no cérebro. Mas que as duas partes do órgão têm origens neurológicas distintas.

Ou seja, ainda que a parte frontal e posterior do cérebro venham de fontes diferentes, se unem para dar origem à aparência de um único órgão.

"É como um smartphone, por exemplo. Ele é feito de muitas partes diferentes que vêm de diferentes países, mas são montadas em uma única unidade", exemplifica.

Duas origens diferentes

Para entender como o cérebro se forma, os pesquisadores analisaram os estágios mais iniciais do desenvolvimento embrionário, quando o corpo começa a adquirir sua organização.

Em embriões de camundongos, eles identificaram duas populações de células progenitoras. Uma delas expressava o gene Otx2 e estava destinada a formar o prosencéfalo e o mesencéfalo. A outra expressava Gbx2 e dava origem ao rombencéfalo.

Segundo os pesquisadores, as duas populações não se misturavam desde os estágios iniciais do desenvolvimento. Ou seja, quase como se o cérebro fosse a junção de dois órgãos diferentes.

A equipe também analisou a forma como o DNA é organizado dentro dessas células. Essa estrutura, chamada cromatina, determina quais genes ficam mais acessíveis para serem utilizados pelas células.

Os pesquisadores encontraram configurações diferentes de cromatina nas duas populações, o que ajudava a determinar o destino de cada uma delas.

🧠Na prática, isso significa que a região posterior do cérebro não surge simplesmente a partir da mesma população de células que origina as regiões anterior e média.

Em que momento as partes se uniram?

Kyle explica que, há muito tempo, se sabe que o cérebro possui muitas estruturas diferentes e os pesquisadores acreditam que as duas metades do órgão são construídas a partir de fontes distintas à medida que o bebê cresce dentro do útero da mãe.

Mas o que ainda intriga os pesquisadores é em que momento os dois sistemas se integram em um único cérebro.

➡️Em humanos, camundongos e outros tipos de animais, as duas partes do cérebro se desenvolvem lado a lado, embora venham de fontes diferentes.

"Nossa especulação é que, ao longo da evolução, nunca houve um 'grande plano' para criar um único cérebro, mas sim que potencialmente dois sistemas nervosos separados foram criados", analisa Loh.

A hipótese é que, mais tarde, esses dois sistemas nervosos podem ter sido unidos, dando origem à aparência de um cérebro integrado.

O pesquisador ainda ressalta que se trata apenas de uma ideia inicial, ou seja, pode mudar à medida que os cientistas descobrirem mais.

A descoberta e as doenças neurológicas

A descoberta ajuda a explicar uma dificuldade enfrentada há anos por pesquisadores: a produção de determinados neurônios do cérebro posterior em laboratório.

O cérebro posterior, localizado na região posterior da cabeça e frequentemente associado ao tronco cerebral, controla funções automáticas essenciais para a sobrevivência, como respiração e batimentos cardíacos.

Neurônios dessa região também participam do controle dos músculos do rosto, da língua e da garganta, envolvidos na fala e na deglutição.

Por isso, a possibilidade de produzir essas células em laboratório pode abrir novas possibilidades para estudar doenças que afetam o tronco cerebral.

Entre elas estão a atrofia muscular espinhal (AME) e a esclerose lateral amiotrófica (ELA). Nas duas doenças, determinados neurônios do cérebro posterior podem deixar de funcionar progressivamente.

A dificuldade de obter tecido do tronco cerebral de pacientes vivos limitava esse tipo de pesquisa. A produção das células em laboratório cria uma forma de estudar esses neurônios e investigar o que acontece quando são afetados pelas doenças.

Os pesquisadores afirmam que pretendem usar o novo modelo para entender melhor essas doenças e investigar possíveis caminhos para tratamentos regenerativos.

Eles também querem estudar a origem do desenvolvimento da medula espinhal e compreender com mais detalhes como a AME e a ELA comprometem os neurônios do cérebro posterior.

Fonte: G1