Notícia

Descoberta mostra como as sinapses são construídas e funcionam no sistema nervoso

Fonte

Universidade Vanderbilt

Data

quarta-feira, 10 novembro 2021 06:30

Áreas

Biologia. Neurociências.

As células nervosas no cérebro estabelecem conexões ou sinapses para formar circuitos elétricos complexos que mantêm as pessoas pensando e se movendo. Apesar da importância dessas sinapses na mediação do fluxo de partículas carregadas entre os neurônios, não se sabe muito sobre como essas conexões são criadas.

Pesquisa conduzida pela doutoranda Sierra Palumbos e pelo Dr. David Miller, professor de Biologia Celular e do Desenvolvimento da Universidade Vanderbilt, nos Estados Unidos, procurou identificar os mecanismos genéticos subjacentes que especificam a localização das sinapses elétricas do cérebro.

Usando o nematoide C. elegans como modelo, os pesquisadores desenvolveram novos métodos para medir a função de sinapses elétricas ativas chamadas junções comunicantes e implantaram técnicas de imagem de células vivas – desenvolvidas no laboratório do Dr. Miller – para visualizá-las. Esta é a primeira vez que essas técnicas são usadas no sistema nervoso intacto de um organismo vivo.

“Nós identificamos uma via de sinalização que direciona a formação de sinapses elétricas entre neurônios específicos”, disse Sierra Palumbos. Um componente chave desta via, o AMP cíclico ou cAMP, conduz o movimento dos componentes da junção de hiato para destinos específicos em cada neurônio para montagem das sinapses elétricas.

O nematoide C. elegans é especialmente útil para esses estudos porque seu sistema nervoso tem apenas 302 neurônios, em comparação com os 100 bilhões do cérebro humano. Além disso, os sistemas nervosos humano e de C. elegans são guiados por regras genéticas semelhantes. Assim, a pesquisa conduzida em C. elegans oferece uma estratégia indireta, mas poderosa, para esclarecer as instruções genéticas que constroem o cérebro humano. Como o cAMP também é encontrado em neurônios humanos, este trabalho em C. elegans prevê que o cAMP direciona a montagem de sinapses elétricas no cérebro, um fenômeno que pode ser alterado por acidente vascular cerebral ou doenças neurodegenerativas.

As sinapses elétricas são compostas por componentes modulares que são encaminhados para destinos específicos em cada neurônio do cérebro para montagem. “O próximo passo da pesquisa é identificar o ‘motor’ molecular que transporta esses componentes e estabelecer como o cAMP controla sua atividade”, concluiu o Dr. Miller.

Os resultados do estudo foram publicados na revista científica Developmental Cell.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Vanderbilt (em inglês).

Fonte: Universidade Vanderbilt. Imagem: Ilustração de sinapse. Fonte: National Institute on Aging, NIH via Flickr.

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