Transplanted Neurons Curb Obesity
Supersized. Experiments with mice suggest that transplanted neurons (green, inset) can help repair a genetic defect that causes obesity.
Credit: Oak Ridge National Laboratories (mouse); C. Zhou et al., Science (neuron)
Experimentos com camundongos sugerem que os neurônios transplantados (verde) pode ajudar a reparar um defeito genético que causa a obesidade.Crédito: Oak Ridge National Laboratories (mouse); C. Zhou et al, Science (neurônio).
Neurônios imaturos transplantados para cérebros de ratos propensos à obesidade podem impedir os animais de se tornar tão gordos, de acordo com um novo estudo. Os pesquisadores advertem que a intenção do experimento nunca foi ser um passo para o tratamento da obesidade em humanos, mas eles dizem que fornece uma importante prova de princípio de que o transplante de células fetais podem integrar-se em um circuito neural anormal e ajudar a restaurar a sua função. Outros pesquisadores dizem que o trabalho destaca tanto a promessa e os desafios do desenvolvimento de terapias celulares para doenças cerebrais complexas.
O caminho para terapias com células-tronco fetais ou para o sistema nervoso tem sido difícil. Apesar da promessa inicial, estudos recentes de transplantes de células fetais para a doença de Parkinson têm dado resultados decepcionantes, por exemplo, e na semana passada a empresa de biotecnologia Geron Califórnia puxou o plugue em um ensaio acompanhado de perto de uma terapia com células-tronco para lesão medular. Ele também anunciou que, por razões financeiras, abandonará o trabalho com células-tronco ainda mais.
No entanto, pesquisas da neurociência básica tem sido mais animadores. Na última década, os cientistas derrubaram dogmas centenários, mostrando que algumas partes do cérebro humano produzem novos neurônios ao longo da vida. Há evidências de que esses novos neurônios se conectarem em circuitos neurais já existentes e pode ajudar a manter ou melhorar a função cerebral, sugerindo que as células transplantadas podem ser capazes de fazer o mesmo.
No novo estudo, relatado em linha hoje na revista Science,o neurocientista da universidade de Harvard, Jeffrey Macklis e colegas investigaram se os neurônios fetais transplantadas para uma parte do cérebro do rato que normalmente não produzir novos neurônios, poderia reparar um circuito neural anormal. Os destinatários do tratamento de transplante foram alterados geneticamente, camundongos sem o receptor da leptina, um hormônio que regula o metabolismo e o peso corporal. Em ratos normais, os atos da leptina são sobre os neurônios do hipotálamo, que regula o metabolismo e outras funções essenciais. Mas nos ratos mutantes, esses neurônios não pode responder a leptina, e os ratos se tornam obesos e diabéticos.
Para ver se eles poderiam corrigir esse defeito, os pesquisadores transplantaram neurônios imaturos retirado do hipotálamo fetal de ratos que tinham o gene do receptor de leptina normais na mesma região do cérebro dos ratos propensos à obesidade. Os que receberam células transplantadas, alguns dias após o nascimento, cresceu para ser significativamente mais gordinha do que o normal, mas não obesos mórbidos, Macklis e seus colegas descobriram. Os roedores com células transplantadas pesava cerca de 40 a 45 gramas, em média, em comparação com 25 gramas de ratos normais e 55 a 60 gramas de ratos mutantes que recebeu uma operação simulada, mas não os neurônios. Além disso, eles não eram diabéticos.
A equipe usou vários métodos para examinar como os neurônios transplantados saíram. Os neurônios transplantado teve um gene de uma proteína que brilha verde em certa luz, e usaram este e outros marcadores, os pesquisadores viram sob o microscópio que as células tinham se diferenciado em vários tipos de neurônios encontrados normalmente no hipotálamo e tinha formado conexões sinápticas com outros neurônios. Usando eletrodos para registrar a atividade elétrica dos neurônios do hipotálamo, os pesquisadores confirmaram que as células transplantadas respondeu à leptina conforme o esperado e poderia se comunicar com os neurônios do próprio rato destinatário. "Esses neurônios recém incorporados estavam em um sentido agindo como antenas para leptina e enviar esses sinais para o cérebro", diz Macklis.
Macklis diz as lições aprendidas com essas experiências podem ajudar os pesquisadores que tentam desenvolver terapias celulares para doenças como a esclerose lateral amiotrófica, doença de Parkinson e lesões da medula espinhal. Usando exatamente essas células boas, quer seja pela seleção cuidadosa das células a serem transplantadas e precisa orientação do seu desenvolvimento, ou incorporando neurônios imaturos aos já presentes no cérebro adulto, será crucial, diz ele.
No novo estudo, o grupo são das células imaturas transplantadas que estavam apenas na fase de se diferenciar em vários tipos de neurônios do hipotálamo. Experimentos adicionais mostraram que as células fetais tomadas ligeiramente mais tarde no desenvolvimento e diferenciação em parte diferentes do cérebro não previnem nem reduzem a obesidade quando transplantadas para camundongos mutantes. "Estas experiências demostram que se usar apenas neurônios funcionais, é possível para cérebro adulto aceitá-los, para conectá-los, e tê-los totalmente funcional."
"O trabalho é, obviamente, muito bem feito", diz Evan Snyder, um pesquisador de células-tronco do Sanford-Burnham Medical Research Institute em San Diego, Califórnia. Os resultados, diz ele, se somam a uma crescente percepção de que as terapias com células terão que ser adaptadas ao circuito neural específico que é afetada. Nos dias otimistas,quando houve o início do campo, diz Snyder, os cientistas esperavam que simplesmente transplantar células-tronco ou progenitoras neurais em um cérebro iria reparar os circuitos neurais por pistas que o ambiente celular diria as novas células o que fazer. Tal hipótese está ficando fora de cogitação."Reconstruir um circuito vai exigir um número de tricô em conjunto de células especializadas, e não podemos contar com o ambiente para fazer isso", diz ele. "Ainda estou otimista, mas será muito trabalho intelectual pesado."
Fonte: Science now,traduzido por Aécio Alves.
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