Anatomia e Histologia - Seminários - Sistema Nervoso
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Células nervosas e o cérebro O neurónio Constituição: • Corpo celular • Dendrites • Axónio As células glia • Fazem parte da constituição do sistema nervoso • Sustentam os neurónios e auxiliam o seu funcionamento • Constituem cerca de metade do volume do nosso encéfalo No cérebro… • Existem mais de 10 000 células nervosas; • O desenvolvimento físico provoca o crescimento dos neurónios; • Ao contrário das outras células do corpo, os neurónios são células insubstituíveis. As células nervosas regeneram!!! Hipocampo • Desempenha um papel importante na memória e na aprendizagem. Esta novidade poderá trazer novas perspectivas para o tratamento de doenças neurodegenerativas: • Alzheimer • Parkinson Regeneração?! Mas como? As células estaminais podem migrar da medula óssea para o cérebro e formar novas células. A descoberta… Estudo da neurogénese • Teve início há alguns anos atrás • Em animais: • A produção neuronal era feita no hipocampo • No entanto os resultados das experiências em animais não podiam ser conclusivos em relação ao Homem Problemas... • Os métodos então disponíveis não poderiam estimar exactamente o número de neurónios formados • Alguns destes métodos não podiam provar definitivamente que as novas células formadas eram neurónios Experiências com canários • Na altura da aprendizagem do canto, os canários sofrem um aumento de formação de células nervosas • Assim como quando são forçados a procurar comida em vários locais distintos Como é que se sabia que os neurónios eram formados? • Consistia em introduzir uma substância que “marcasse” as células que posteriormente se dividissem • Após a morte do animal, o cérebro era seccionado e visto em microscópio Como é que se sabia que os neurónios eram formados? • Algumas das células que se diferenciavam originavam neurónios e/ou glia A formação de células nervosas em seres humanos • Nos seres humanos o processo é semelhante • Nos doentes de cancro a bromodeoxiuridina é utilizada para monitorizar o crescimento do tumor Em Seres Humanos... • Através deste método foram analisados cinco tecidos do cérebro humano... • ...e em todos eles foram descobertas novas células nervosas no hipocampo Objectivo Estimular a regeneração neuronal controlada em cérebros humanos doentes Os cientistas quererão determinar a localização das células estaminais capazes de evoluir em neurónios Com a descoberta de que a neurogénese no hipocampo do roedor é um “espelho” do cérebro humano, os investigadores podem retornar o estudo em ratos e ratazanas para procurar pistas. Conclusões dos estudos em roedores: • Alguma neurogénese ocorre durante toda a vida, não somente no hipocampo, mas também no bolbo olfactório do cérebro • As células estaminais encontram-se também em regiões do cérebro como o septo e o sriatum • As células fora do hipocampo e do bulbo olfactório não parecem produzir neurónios novos sob condições normais Nos anos 60… • Na universidade da Califórnia colocaram roedores num ambiente enriquecido, com gaiolas “luxuosas” e muito grandes, compartilhando da companhia de outros roedores e com “brinquedos” Quando os ratos têm na sua gaiola uma simples roda… • Podem praticar actividades aeróbias de longa duração, como caminhadas e corridas Foram descritas consequências surpreendentes: • Em comparação com os animais mantidos em gaiolas padrão, os roedores que habitavam num ambiente enriquecido, tinham: ¾ Cérebros mais pesados ¾ Determinadas estruturas do cérebro mais espessas ¾ Diferenças nos neurotransmissores ¾ Executavam melhor os testes de aprendizagem As mudanças ambientais conduziram à função melhorada do cérebro Mas esta mudança só foi atribuída mais tarde à produção de novas células cerebrais A neurogénese duplica-se quando os ratos podem praticar actividades aeróbias: • A actividade física aumenta o ritmo cardíaco, aumentando a circulação sanguínea no cérebro Aplicando as novas tecnologias não disponíveis nos anos 60… • Os investigadores têm confirmado que as manipulações ambientais afectam a neurogénese do adulto Actividade Aeróbia O melhor anti-depressivo • A depressão pode surgir de uma falha no cérebro em relação à produção de novos neurónios É essa a explicação para o facto de os alunos que sofrem de depressão se curarem através da actividade física Fases da neurogénese: Proliferação das células estaminais Sobrevivência seleccionada de determinadas células Migração Diferenciação Factores que afectam uma fase da neurogénese podem não afectar outra! Factores que retardam a neurogénese: • Neurotransmissores que estimulam as células • Níveis elevados de hormonas glucocorticóides no sangue Stress: • Provoca a libertação de neurotransmissores excitatórios no cérebro • Induz a secreção de hormonas glucocorticóides das adrenalinas Mas que factores do ambiente enriquecido são mais importantes? Participação numa tarefa de aprendizagem; • Exercício físico. 6000 N ú m e ro d e n e u ró n io s n o v o s • 4000 2000 0 R a to s n u m a m b ie n te e n riq u e c id o R a to s d e c o n tro lo Moléculas que influenciam a neurogénese Factor de crescimento epidermal induz Diferenciação das células em células glia no bulbo olfactório Factor de crescimento do fibroblasto induz Produção neuronal Indução de certas condições patológicas em animais Ataques epilépticos Ataques cardíacos Evocam divisão de células estaminais e mesmo neurogénese dramáticas! Conecções aberrantes são formadas pelos neurónios recém nascidos Outras formas de estudar estes processos… • Manter o ambiente constante e comparar genes; • Comparar genes activos em regiões do cérebro onde ocorre neurogénese e em regiões onde não ocorre. Se os genes que participam na formação neuronal forem identificados, os investigadores poderão tentar descobrir as proteínas que deles resultam e calcular as contribuições precisas de ambos na neurogénese. E depois: reparar o cérebro… • Administrando moléculas reguladoras ou outros agentes farmacológicos; • Através de terapia de genes; • Transplante de células estaminais; • Estimulação ambiental ou cognitiva; • Alterações na actividade física; • Combinação de todos estes factores. A cultura de células estaminais embrionárias humanas já é praticada em vários laboratórios Planos para o futuro… Gerar determinados tipos de neurónios Transplantá-los para locais do cérebro danificados Transplantes Podem ser rejeitados pelo sistema imunitário do receptor! Uma solução? • Recolher células estaminais do cérebro do paciente afectado; • Manipular este material em lugar das células estaminais de um dador. Na passagem dos roedores para os humanos serão necessários: • Protocolos extremamente bem elaborados envolvendo técnicas não invasivas • Métodos que assegurem que as células formadas ou transplantadas façam apenas o que é suposto e não interfiram com o normal funcionamento do cérebro • "The brain is a world consisting of a number of unexplored continents and great stretches of unknown territory" Santiago Ramon y Cajal (Neurocientista - Vencedor do Prémio Nobel da Medicina em 1906)
