Neurogênese: características e regulação - Ciência - 2023

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o neurogênese é o nascimento de novos neurônios a partir de células-tronco e células progenitoras. Ocorre durante o desenvolvimento embrionário, quando o sistema nervoso é formado. Evidências recentes mostraram que a neurogênese continua em primatas adultos e humanos.

Os neurônios são os componentes funcionais do sistema nervoso e são responsáveis pelo processamento e transmissão da informação. Ao contrário do que se pensava há muito tempo, o sistema nervoso adulto pode gerar novos neurônios, ou seja, tem certa capacidade de se regenerar, portanto a nova produção de neurônios não se restringe apenas à vida embrionária e neonatal.

Todos os mamíferos possuem células que se replicam em muitos órgãos e, em alguns casos, especialmente no sangue, pele e intestino, as células-tronco existem ao longo da vida, contribuindo para a rápida reposição celular.

Por exemplo, o intestino regenera totalmente suas células a cada 10,7 anos. A regeneração do sistema nervoso, especificamente do cérebro, é muito mais limitada, mas isso não significa que não exista.

Características da neurogênese

Insetos, peixes e anfíbios podem replicar células neuronais ao longo da vida. Uma exceção a essa regra de autorreparação e crescimento contínuo era considerada o cérebro e a medula espinhal dos mamíferos.

Hoje sabemos que essa limitação há muito aceita não é inteiramente verdadeira, uma vez que existem áreas bem diferenciadas do cérebro que podem gerar novos neurônios ao longo da vida.

Assim, existem células-tronco neurais ao longo da vida no cérebro adulto que podem se renovar e dar origem a novos neurônios, astrócitos e oligodendrócitos, assim como no cérebro em desenvolvimento.

Nessas áreas do cérebro de mamíferos adultos (giro denteado e área subventricular) existem células com atividade mitótica, que podem ser classificadas em dois grupos:

Estaminais ou células estaminais

São aquelas capazes de se dividir indefinidamente e se diferenciar em diferentes tipos de células especializadas, com ciclo celular superior a 28 dias.

Células progenitoras neurais

Com um ciclo celular de 12 horas, são células neurais com capacidade mais limitada de autorrenovação e expansão, e com potencial para se diferenciar em alguns tipos de neurônios.

As células comprometidas em se diferenciar apenas em neurônios ou glia, respectivamente, seriam progenitoras neuronais e progenitoras gliais. Os progenitores neuronais determinados para um tipo específico de neurônio podem ser a ferramenta de substituição ideal para tratar o sistema nervoso central lesado.

Regulação da neurogênese no cérebro adulto

A neurogênese no cérebro adulto é regulada positiva ou negativamente por vários mecanismos. Além disso, existem fatores internos e externos que participam dessa regulamentação.

Os fatores internos incluem a expressão de genes, moléculas, fatores de crescimento, hormônios e neurotransmissores; a idade é outro fator interno envolvido na neurogênese. Fatores externos incluem estímulos ambientais e farmacológicos.

-Fatores internos

Genético e molecular

Dentre os fatores genéticos que induzem a neurogênese e morfogênese embrionária, pode-se citar a expressão de genes. Esses genes também participam da regulação da proliferação e diferenciação celular em áreas neurogênicas do cérebro adulto.

Alguns desses genes são expressos em vários graus nas regiões germinativas do cérebro adulto em resposta a estímulos ou lesões nessa área.

Fatores de crescimento

A expressão de vários fatores de crescimento, como o Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (BDNF), envolvido na regulação do destino celular, pode determinar o tamanho da população neuronal ou glial, tanto no cérebro em desenvolvimento quanto no cérebro adulto.

Esses fatores são superexpressos em diferentes modelos neurodegenerativos, como a doença de Alzheimer ou a doença de Parkinson, onde participam como fatores de proteção contra danos neuronais ou como fatores indutivos durante a geração e diferenciação de novas células que substituem as células lesadas.

Nesse contexto, a administração intracerebroventricular de fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) demonstrou aumentar a neurogênese no bulbo olfatório e no hipocampo.

Assim, podemos concluir que esses fatores de crescimento estimulam a neurogênese no cérebro adulto.

Neurotransmissores

Atualmente, sabe-se que vários neurotransmissores participam como fatores que regulam a neurogênese no cérebro adulto. Entre os mais estudados estão o glutamato, a serotonina (5-HT), a norepinefrina e a dopamina.

O glutamato é considerado o neurotransmissor mais importante para a função cerebral. É conhecido por regular a neurogênese no hipocampo de animais adultos.

A participação da 5-HT na neurogênese tem sido demonstrada em vários estudos, de forma que a inibição de sua síntese tem permitido observar uma diminuição na taxa de proliferação tanto no hipocampo quanto na zona subventricular (ZSV) de ratos.

O sistema noradrenérgico é outro implicado na neurogênese no cérebro adulto. Ao inibir a liberação de norepinefrina, a proliferação celular no hipocampo mostrou diminuir.

Finalmente, a dopamina é outro neurotransmissor importante envolvido na regulação da neurogênese tanto na zona subventricular quanto no hipocampo do cérebro adulto. Foi demonstrado experimentalmente que a diminuição da dopamina diminui a geração de novos neurônios, tanto na área subventricular quanto no giro denteado do hipocampo.

Hormônios

Alguns estudos indicam que os esteróides ovarianos, assim como os estrogênios endógenos, têm um efeito estimulante na proliferação celular. No entanto, os esteróides adrenais, como os corticosteróides, suprimem a proliferação celular em áreas como o giro denteado do hipocampo.

Um estudo em ratos mostra que a taxa de neurogênese aumenta 65% durante a gravidez e atinge seu pico pouco antes do parto, o que coincide com os níveis de prolactina.

Era

A idade é conhecida por ser um dos fatores internos mais importantes na regulação da neurogênese no cérebro.

A neurogênese no cérebro em desenvolvimento é muito alta, mas à medida que atingimos a idade adulta e a idade, ela diminui drasticamente, embora não desapareça completamente.

-Fatores externos

De Meio Ambiente

A neurogênese não é um processo biológico estático, pois sua taxa é variável e depende do ambiente. Atividade física, ambientes enriquecidos, restrição de energia e modulação da atividade neuronal, entre outros fatores, são conhecidos por agirem como reguladores positivos da neurogênese.

Animais que vivem em um ambiente enriquecido apresentam um aumento na neurogênese no giro denteado. No entanto, em animais que vivem sob condições de estresse ou em um ambiente pouco enriquecido, a neurogênese nessa área é diminuída ou totalmente inibida.

Além disso, alterações no eixo hipotálamo-hipófise-adrenal, induzidas por situações de estresse persistente durante o desenvolvimento, diminuem a geração de novas células no giro denteado. Assim, sabe-se que a proliferação celular no giro denteado diminui devido ao efeito dos glicocorticóides, que são liberados em resposta ao estresse.

Desta forma, foi observado como o exercício voluntário e o enriquecimento ambiental melhoram o desempenho de camundongos jovens e velhos no labirinto aquático de Morris (tarefa para testar o aprendizado e a memória dependentes do hipocampo).

Também foi observado que a neurogênese pode ser modulada pelo status social dos animais e é provavelmente mediada por moléculas como o fator neurotrófico derivado do cérebro mencionado acima.

Por último, as experiências associadas à melhoria da cognição presumivelmente o fazem por meio da estimulação da rede neural do hipocampo.

Na verdade, a aprendizagem dependente do hipocampo é um dos principais reguladores da neurogênese (estudo). O hipocampo é responsável pela formação de novas memórias, memória declarativa e memória episódica e espacial. Portanto, a proliferação de novos neurônios nesta área do cérebro é muito importante.

Como aumentar a neurogênese?

Tendo explicado o que é neurogênese e por quais fatores ela é regulada, você pode se perguntar se algo pode ser feito para prevenir a diminuição da neurogênese característica do envelhecimento e estimular a criação de novos neurônios. É seu dia de sorte porque a resposta é sim. Aqui estão algumas dicas para fazer isso.

Fazer exercício

O declínio da neurogênese típico do envelhecimento pode ser evitado ou revertido pelo exercício físico. Na verdade, adultos mais velhos que se exercitam ao longo da vida têm menos perda de tecido cerebral do que indivíduos sedentários.

Por outro lado, idosos em boa forma física apresentam melhor desempenho em testes cognitivos do que seus pares sedentários (estudo).

Ambientes enriquecidos

A neurogênese adulta é regulada dinamicamente por muitos estímulos fisiológicos.

Ler, aprender novas competências, conhecer novas pessoas, jogos e tarefas que requeiram pensar, ter hobbies, viajar ou vivências como ter filhos, entre tantas outras, são atividades que representam um desafio para a nossa cognição com a consequente plasticidade cerebral e nova produção de neurônios.

Evite o estresse crônico

O estresse é uma resposta aguda e adaptativa ao meio ambiente que nos ajuda muitas vezes a resolver problemas e escapar de possíveis perigos.

Porém, nosso modo de viver cheio de trabalho e preocupações faz com que vivamos um nível de estresse constante e crônico, que, longe de ser adaptativo, pode nos causar sérios problemas físicos e psicológicos.

Foi demonstrado que esse estresse crônico e seus consequentes níveis elevados de hormônios adrenais, como o cortisol, causam morte neuronal e supressão da neurogênese (estudo).

Portanto, evitar o estresse com alternativas como ioga, relaxamento, bom descanso e higiene do sono evitaria essa temida morte neuronal causada pelo estresse crônico.

Comer bem

A comida não é menos importante. Demonstrou-se que a restrição calórica, o jejum intermitente e uma dieta rica em polifenóis e ácidos graxos poliinsaturados beneficiam a cognição, o humor, o envelhecimento e a doença de Alzheimer.

Com foco especial na melhoria da plasticidade estrutural e funcional do hipocampo, aumentando a expressão de fatores neurotróficos, função sináptica e neurogênese adulta (estudo).

Isso não significa que você não coma ou faça dieta, mas que não é bom comer até que você esteja inchado ou coma alimentos processados. Coma de forma saudável e com moderação.

Os polifenóis são encontrados em alimentos como sementes de uva, maçã, cacau, frutas como damascos, cerejas, mirtilos, romãs, etc., e em bebidas como vinho tinto. Eles também estão presentes em nozes, canela, chá verde e chocolate (chocolate amargo e não chocolate ao leite).

Os ácidos graxos poliinsaturados estão presentes em peixes gordos (peixes oleosos), óleos de peixes e crustáceos, bem como óleos de sementes e vegetais de folhas verdes.

Referências

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