Um consórcio internacional de pesquisadores produziu o atlas celular mais abrangente já elaborado sobre os gânglios da base, conjunto de estruturas profundas do cérebro associado ao controle dos movimentos, à cognição, ao humor e à tomada de decisões. O levantamento reúne dados de 25,5 milhões de células cerebrais de humanos, macacos e saguis e cria uma referência para o estudo de doenças como Parkinson, Huntington e esquizofrenia.
Os resultados foram divulgados nesta quinta-feira (12/11), em 26 artigos científicos publicados por seis revistas especializadas, entre elas Cell e Neuron. O trabalho foi conduzido por centenas de cientistas de nove países e integra a Iniciativa Brain de Atlas Celular, programa lançado em 2022 pelos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos.
A maior parte do material analisado veio de seres humanos. Ao todo, 21 milhões de células foram obtidas de seis cérebros humanos. O conjunto inclui ainda três milhões de células coletadas de três macacos e 1,5 milhão provenientes de dois saguis. Para permitir uma comparação mais ampla entre espécies, os cientistas incorporaram ao estudo mapas cerebrais de camundongos produzidos e publicados anteriormente.
Comparação entre espécies identifica células preservadas pela evolução
A análise conjunta dos dados revelou 61 tipos de células encontrados nas três espécies de primatas avaliadas: humanos, macacos e saguis. Segundo os pesquisadores, esses grupos celulares foram mantidos ao longo de aproximadamente 76 milhões de anos de evolução. A constatação permite separar características comuns aos cérebros dos primatas de possíveis particularidades que surgiram ou se modificaram ao longo do tempo.
O atlas não se limita a registrar a aparência ou a localização das células. A base reúne informações sobre os genes expressos em cada célula, as modificações presentes no DNA, a atividade elétrica e a posição ocupada no cérebro. Essa combinação de dados ajuda a distinguir células que podem parecer semelhantes ao microscópio, mas que apresentam diferenças importantes em seu funcionamento molecular.
Mapeamento do estriado revela mudanças associadas à idade
Uma das pesquisas incluídas na coleção examinou 1,1 milhão de células do estriado, a maior estrutura que compõe os gânglios da base. Em humanos e macacos, foram identificadas seis zonas com características moleculares próprias. O reconhecimento dessas áreas oferece informações sobre a organização interna do estriado e sobre a maneira como suas diferentes partes podem reagir ao envelhecimento ou a alterações relacionadas a doenças.
Os pesquisadores também verificaram que as diferenças na expressão dos genes entre essas zonas diminuem à medida que a idade avança. O fenômeno foi observado com maior intensidade em regiões ligadas a doenças como Parkinson e Huntington. O resultado não demonstra que essas alterações provoquem as enfermidades, mas fornece elementos para investigar como o cérebro se transforma durante a vida e quais mudanças podem estar relacionadas aos processos patológicos.
Outro estudo se concentrou em neurônios raros do estriado. A análise encontrou variantes genéticas associadas ao risco de esquizofrenia próximas a genes que são expressos principalmente nesse tipo de célula. Para os cientistas, essa proximidade sugere que esses neurônios podem fazer parte de circuitos envolvidos na doença, além de indicar caminhos para novas investigações sobre os mecanismos biológicos associados à esquizofrenia.
Dados de 178 doadores ampliam análise sobre envelhecimento
Em uma avaliação adicional, os pesquisadores examinaram quase quatro milhões de células obtidas de 178 doadores. O estudo apontou diferenças na composição celular do estriado e do córtex pré-frontal, área relacionada a funções como planejamento e tomada de decisões.
A proporção de determinados tipos de neurônios e de células da glia, que exercem funções de suporte aos neurônios, caiu com o avanço da idade. Esses dados ajudam a detalhar como a composição de diferentes regiões cerebrais se altera ao longo do envelhecimento.
Para a equipe responsável pelo projeto, o atlas poderá servir como base de comparação em pesquisas sobre o funcionamento do cérebro, o envelhecimento e as alterações ligadas a doenças neurológicas e psiquiátricas. Os pesquisadores também planejam utilizar a estrutura desenvolvida na iniciativa para contribuir com o mapeamento de outras regiões cerebrais.
