Nascido para sobreviver – Como os neurônios humanos conseguem viver um século

Neurônios humanos maduros exibem maior capacidade de sobrevivência e resistência ao estresse. Ensaio de viabilidade de células de orangotango determinando a viabilidade de culturas neuronais d5 e d30 na presença das moléculas estressoras indicadas ao longo de 84 h. Fração de células viáveis ​​normalizadas para as respectivas células de controle tratadas com DMSO. Os gráficos de barras mostram as médias de três experimentos independentes (realizados em hexuplicados) e a média dos 3 experimentos, ANOVA de duas vias com correção de Bonferroni. Crédito: Morte celular e doença (2022). DOI: 10.1038/s41419-022-05340-4

Essencialmente, todos os tecidos e órgãos humanos têm a capacidade de curar, de renovar as células danificadas ou mortas. Nesse contexto, o cérebro humano se comporta de maneira fundamentalmente diferente. A grande maioria das células nervosas é criada antes do nascimento e a capacidade regenerativa do cérebro humano pós-natal é limitada a algumas regiões.

Como consequência, a idade média dos neurônios em adultos é muito maior do que a de qualquer outro tipo de célula do corpo humano. Mas como os neurônios humanos se protegem de acidentes Morte celular e manter um alto nível de funcionalidade ao longo da vida de um ser humano?

Resiliência neuronal

A equipe do Instituto Hector de Pesquisa Translacional do Cérebro (HITBR) do Instituto Central de Saúde Mental (CIMH) em Mannheim/Alemanha investigou agora as adaptações celulares em neurônios humanos que garantem a resiliência neuronal. Eles usaram indução humana células-tronco pluripotentes (células iPS) para gerar neurônios humanos na placa de cultura que eles amadureceram ao longo do tempo, gerando um modelo de desenvolvimento do cérebro onde eles poderiam comparar diretamente neurônios jovens e recém-nascidos com seus equivalentes mais velhos e maduros. O estudo já foi publicado na revista Morte celular e doença.

“Se as células ficam estressadas ou danificadas, elas normalmente tentam adotar essas condições, por exemplo, ativando programas de reparo reativos. Em um certo grau de dano, um programa de morte celular, chamado apoptose, é ativado para eliminar a célula ou tecido danificado. este morte celular programada é controlado rigidamente por vários vias moleculares“, explica o Prof. Philipp Koch, principal autor do estudo e chefe do HITBR. “Descobrimos que o limiar para entrar em morte celular é particularmente alto em neurônios humanos.”

Estratégias preventivas complexas e redundantes contra estresse e morte celular

De fato, os pesquisadores em Mannheim mostraram que, uma vez que os neurônios humanos amadurecem, eles são dotados de estratégias preventivas complexas e redundantes para proteger contra o estresse e a morte celular.

Entre outros, os principais componentes da maquinaria de morte celular, como as caspases, são fortemente regulados negativamente ou completamente desligados, enquanto as vias protetoras, como as proteínas antiapoptóticas da família Bcl-2 de proteínas inibidoras de apoptose (IAPs), são reguladas positivamente.

“Parece que o cérebro desenvolveu uma rede muito elaborada, complexa e complementar para proteger contra a morte celular, provavelmente uma adaptação evolutiva à sua capacidade regenerativa reduzida. por muitas décadas e só tendem a ocorrer com a idade avançada. doenças neurodegenerativas pode ser o resultado de muitos anos de estresse e danos celulares acumulados em combinação com um enfraquecimento dos mecanismos de proteção dependentes da maturidade”, diz Koch.

Fornecido por Zentralinstitut für Seelische Gesundheit