Células nervosas e o cérebro

Transcrição

1 Células nervosas e o cérebro

2 O neurónio Constituição: Corpo celular Dendrites Axónio

3 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

4 No cérebro Existem mais de células nervosas; O desenvolvimento físico provoca o crescimento dos neurónios; Ao contrário das outras células do corpo, os neurónios são células insubstituíveis.

5 As células nervosas regeneram!!!

6 Hipocampo Desempenha um papel importante na memória e na aprendizagem.

7 Esta novidade poderá trazer novas perspectivas para o tratamento de doenças neurodegenerativas: Alzheimer Parkinson

8 Regeneração?! Mas como? As células estaminais podem migrar da medula óssea para o cérebro e formar novas células.

9 A descoberta

10 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

11 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

12 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

13 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

14 Como é que se sabia que os neurónios eram formados? Algumas das células que se diferenciavam originavam neurónios e/ou glia

15 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

16 Em Seres Humanos... Através deste método foram analisados cinco tecidos do cérebro humano......e em todos eles foram descobertas novas células nervosas no hipocampo

17 Objectivo Estimular a regeneração neuronal controlada em cérebros humanos doentes Os cientistas quererão determinar a localização das células estaminais capazes de evoluir em neurónios

18 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.

19 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

20 Na universidade da Califórnia colocaram roedores num ambiente enriquecido, com gaiolas luxuosas e muito grandes, compartilhando da companhia de outros roedores e com brinquedos Nos anos 60

21 Quando os ratos têm na sua gaiola uma simples roda Podem praticar actividades aeróbias de longa duração, como caminhadas e corridas

22 Foram descritas consequências surpreendentes: Em comparação com os animais mantidos em gaiolas padrão, os roedores que habitavam num ambiente enriquecido, tinham: Cérebros mais pesados Determinadas estruturas do cérebro mais espessas Diferenças nos neurotransmissores Executavam melhor os testes de aprendizagem

23 As mudanças ambientais conduziram à função melhorada do cérebro

24 Mas esta mudança só foi atribuída mais tarde à produção de novas células cerebrais

25 A neurogénese duplica-se quando os ratos podem praticar actividades aeróbias: A actividade física aumenta o ritmo cardíaco, aumentando a circulação sanguínea no cérebro

26 Aplicando as novas tecnologias não disponíveis nos anos 60 Os investigadores têm confirmado que as manipulações ambientais afectam a neurogénese do adulto

27 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

28 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!

29 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

30 Mas que factores do ambiente enriquecido são mais importantes? Participação numa tarefa de aprendizagem; 6000 Exercício físico. Número de neurónios novos Ratos num ambiente enriquecido Ratos de controlo

31 Moléculas que influenciam a neurogénese Factor de crescimento epidermal Factor de crescimento do fibroblasto induz induz Diferenciação das células em células glia no bulbo olfactório Produção neuronal

32 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

33 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.

34 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.

35 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

36 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.

37 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

38 "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)