Lívia Clemente Motta Teixeira liviaclemente@gmail.com
A neurogênese no sistema nervoso de mamíferos foi, durante muitos anos, considerada um fenômeno restrito ao início do desenvolvimento encefálico. Entretanto, contrariamente a esse dogma, pesquisas realizadas nas últimas décadas estabeleceram que o encéfalo adulto possui células progenitoras indiferenciadas capazes de gerar novos neurônios.
O termo neurogênese pós-natal refere-se ao processo que envolve a proliferação, sobrevivência, migração e diferenciação de células progenitoras ou tronco-neurais (Figura 1) sendo cada uma dessas etapas passíveis de identificação por marcadores específicos e características de desenvolvimento (CHRISTIE; CAMERON, 2006; KEMPERMANN et al., 2004; PIATTI et al., 2006; SERI et al., 2004; VON BOHLEN; HALBACH, 2007).
Em mamíferos adultos, a neurogênese ocorre primariamente em pelo menos duas regiões do cérebro, no sistema olfativo e no hipocampo. Embora existam evidências de produção de novos neurônios em outras áreas do encéfalo adulto, incluindo o neocortéx (GOULD et al., 1999; DAYER et al., 2005), estriado, amígdala e hipotálamo (FOWLER et al., 2002), há controvérsias sobre sua real existência (EHNINGER; KEMPERMANN, 2003). No sistema olfativo, as células precursoras localizam-se na porção anterior da zona subventricular na parede dos ventrículos laterais (ZSV), de onde migram através da via de migração rostral (do inglês- rostral migratory stream ou RMS) até o bulbo olfatório onde são incorporadas (RAMIREZ-AMAYA et al., 2006). Na região hipocampal, as células progenitoras encontram-se na zona subgranular do giro denteado (ZSG), local em que iniciam sua diferenciação e de onde, ao longo da primeira semana, migram para a camada granular onde passam pelo processo de maturação dando origem as células granulares propriamente ditas, com sinapses funcionais (GAGE, 2002; KEMPERMANN et al., 2004; SERI et al., 2004; DUAN et al., 2008; DENG et al., 2010).
Imagens
São gerados cerca de 9000 novos neurônios por dia no giro denteado de roedores, o que contribuiria para a adição de aproximadamente 3,3% neurônios por mês na população de células granulares (CAMERON et al., 2001). Entretanto, esse número parece declinar com a idade (CAMERON; MCKAY, 1999).
A frequência com que as células progenitoras originam novos neurônios, bem como os processos de proliferação, diferenciação, maturação e sobrevivência são modulados por uma imensa gama de fatores, tais como exercício voluntário (VAN PRAAG et al., 1999; VAN PRAAG et al., 2005), enriquecimento ambiental (KEMPERMANN et al., 1997;), idade (KUHN et al., 1996), fatores de crescimento como BDNF (Brain-derived neurotropic fator) (ZIGOVA et al., 1998) e IGF-1 (insulin growth factor 1) (ABERG at al., 2000), níveis de certos neurotransmissores como serotonina (MALBERG et al., 2000), e agentes farmacológicos como antidepressivos (DUMAN, 2004; DAVID et al., 2009).
A função desses novos neurônios no encéfalo adulto é um tópico em intensa investigação e discussão. É frequentemente assumido que esses novos neurônios exercem apoio às funções das regiões nervosas em que se desenvolvem. Acredita-se, portanto, que quando produzidos no hipocampo adulto esse novos neurônios teriam um papel central na regulação da função cognitiva e emocional, sendo sua integridade necessária para o aprendizado e processamento de memória. Modificações permanentes na expressão de genes codificam memórias de longo prazo, de tal forma que a aquisição destas memórias seria uma etapa final e irreversível da diferenciação celular. Se assim for, então o neurônio inteiro, não apenas a sinapse, é a unidade de aprendizagem e o número de neurônios disponível para o armazenamento de novas memórias de longo prazo seria inversamente relacionado com o número de memórias previamente adquiridas. Nesse contexto, a incorporação de novos neurônios corresponderia a um mecanismo de expansão da capacidade de armazenamento de informações no encéfalo adulto.
A restrição ao desenvolvimento de novos neurônios tem um impacto negativo sobre aspectos distintos da função hipocampal. Por exemplo, redução ou bloqueio da neurogênese prejudica o desempenho de várias formas de aprendizado e memória dependentes do hipocampo (CLELLAND et al., 2009; DUPRET et al., 2008; GARTHE et al., 2009; HERNANDEZ-RABAZA et al., 2009; JESSEBERG et al., 2009 ; IMAYOSHI et al., 2008; SAXE et al., 2006; SHORS et al., 2001). Entretanto, há relatos de que o bloqueio da neurogênese não tem qualquer impacto sobre a aprendizagem (MESHI et al., 2006; SHORS et al., 2002; LEUNER et al., 2006; SAXE et al., 2007; JAHOLKOWSKI et al., 2009).
Por outro lado, condições que aumentam a neurogênese, como enriquecimento ambiental e atividade física, tendem a melhorar o desempenho em tarefas dependentes do hipocampo, como o labirinto aquático de Morris e a tarefa de medo condicionado ao contexto (KEMPERMANN et al., 1997; GOBBO; O´MARA, 2004; VAN PRAAG et al., 1999, 2005; RHODES et al., 2008). O aprendizado de tarefas dependentes do hipocampo
também parece contribuir para o aumento da neurogênese e da sobrevivência desses novos neurônios (AMBROGINI et al., 2000; DÖBRÖSSY et al., 2003; DUPRET et al., 2007; GOULD et al., 1999; HAIRSTON et al., 2005; LEMAIRE et al., 2000; LEUNER et al., 2006; OLARIU et al., 2005), enquanto aprendizagem de tarefas independentes do hipocampo não alterariam o número de novos neurônios (GOULD et al.,1999; VAN DER BORGHT et al., 2005).
A neurogênese adulta foi sugerida pela primeira vez para a comunidade científica a 40 anos, desde que foi devidamente reconhecida, muito progresso tem sido feito no entendimento de sua regulação e suas funções. Esses estudos são necessários para que possamos buscar o próximo estágio de pesquisa: o manejo terapêutico desse fenômeno.
Há um grande interesse na possibilidade de uma terapia de reposição neuronal em casos de danos cerebrais ou doenças neurogenerativas como Alzheimer, no entanto, muito ainda deve ser estudado para que possamos algum dia usar esse conhecimento em nosso benefício.
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