Como se gera um neurónio?

Uma equipa de investigação do Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), liderada por Diogo Castro, descobriu agora um importante mecanismo necessário para a formação de neurónios durante o desenvolvimento embrionário. Este estudo revela como a ativação dos genes que conferem a identidade neuronal é coordenada com a supressão dos genes que mantêm o estado indiferenciado das células progenitoras neuronais – as células estaminais neuronais. Esta investigação, que foi publicada na revista Cell Reports, apresenta um importante passo para melhor se compreender como é que o cérebro se desenvolve e pode abrir novos caminhos para melhores terapias de medicina regenerativa.

No embrião, as células estaminais embrionárias dão origem a diferentes tipos de células especializadas. O que determina que um tipo de células seja diferente de outro é o conjunto de genes que está ativo em cada tipo de células. No entanto, ainda se sabe muito pouco sobre como é que o estado final de diferenciação é alcançado. O laboratório de Diogo Castro procura desvendar os mecanismos que levam à formação de neurónios. Para tal, a equipa estuda importantes moléculas reguladoras designadas por factores de transcrição. “Estas moléculas funcionam como maestros de uma orquestra, controlando a identidade das células ao indicarem quais os genes que estão ativos em cada momento do desenvolvimento embrionário”, explica Francisca Vasconcelos, primeira autora deste estudo e investigadora no laboratório de Diogo Castro.

Através da análise de cérebros de embriões de rato e de culturas de células estaminais neuronais, a equipa de investigação descobriu que o factor de transcrição MyT1 promove a formação de neurónios. No entanto, os resultados obtidos após estudarem quais os genes regulados por este factor revelaram uma surpresa: em vez de ativar os genes que conferem identidade neuronal, MyT1 “desliga” os genes que conferem o estado indiferenciado característico das células estaminais. Diogo Castro explica estes resultados: “Alterações na identidade da célula requerem não só a aquisição de novas características ou funções, mas também a supressão daquelas que caracterizam o estado imaturo inicial. Nós descobrimos que MyT1 interliga ambos os eventos, revelando como é que estes processos são sincronizados de modo a que ocorram de forma ordenada.”

Estes resultados trazem novo conhecimento para esta área: “Quanto melhor compreendermos como se formam os neurónios durante o desenvolvimento embrionário, melhores terapias de medicina regenerativa poderão vir a ser desenhadas no futuro para abordar doenças neurodegenerativas”, diz Francisca Vasconcelos.

Este estudo foi desenvolvido no Instituto Gulbenkian de Ciência em colaboração com cientistas do San Raffaele Scientific Institute  (Itália) e doKarolinska Institute (Suécia), e foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) e pelo Ministério da Saúde Italiano.

Referência do artigo: Francisca F. Vasconcelos, Alessandro Sessa, Cátia Laranjeira, Alexandre A.S.F. Raposo, Vera Teixeira, Daniel W. Hagey, Diogo M. Tomaz, Jonas Muhr, Vania Broccoli and Diogo S. Castro, MyT1 counteracts the neural progenitor program to promote vertebrate neurogenesis, Cell Reports, 2016.http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2016.09.024