Células-tronco no cérebro podem se dividir e amadurecer em neurônios que participam de várias funções cerebrais, incluindo a memória. Em um artigo publicado na revista Cell Stem Cell , cientistas da Helmholtz Zentrum München e Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) mostraram como isso funciona.Eles descobriram que os canais iônicos desempenham um papel fundamental na mediação de sinais de força para as células-tronco neurais para ativá-los.
O antigo aforismo grego panta rhei significa "tudo flui", uma frase usada pelos filósofos para descrever o fluxo constante e a interação entre o passado e a renovação. Um artigo recente empresta a essa relação um novo significado: uma equipe de pesquisadores liderada pela professora Magdalena Götz e seus colaboradores da LMU (Prof. Benedikt Grothe) e da Universidade Henrich-Heine de Düsseldorf descobriram que o fluxo do líquido cefalorraquidiano é um fator chave. sinal para renovação de células-tronco neurais.
"Células-tronco neurais no cérebro podem se dividir e amadurecer em neurônios e esse processo desempenha papéis importantes em várias regiões do cérebro – incluindo senso olfativo e memória", explica Magdalena Götz, diretora do Instituto de Pesquisa de Células-Tronco da Helmholtz Zentrum München e professor no Instituto de Genômica Fisiológica no Centro Biomédico da LMU. "Essas células estão localizadas no que é conhecido como o nicho de células-tronco neurogênicas, um dos quais está localizado nas paredes dos ventrículos laterais, onde eles estão em contato com o líquido cefalorraquidiano circulante".
O líquido cefalorraquidiano preenche o cérebro e seus papéis ainda são mal compreendidos. Este trabalho destaca o papel deste fluido como um sinal chave – mas desta vez não é um sinal químico, mas físico. Götz e sua equipe, sob a orientação do principal autor, David Petrik, descobriram que as células-tronco cerebrais também são influenciadas pelas forças físicas do fluxo de fluido.
Proteína do canal desempenha um papel fundamental
"Todo o mecanismo é controlado pela molécula ENaC", explica Petrik. Esta abreviação significa canal de sódio (Na) epitelial e descreve uma proteína de canal na superfície da célula através da qual os íons de sódio fluem para o interior da célula. "Pudemos mostrar em um modelo experimental que células-tronco cerebrais não são mais capazes de se dividir na ausência de ENaC. Por outro lado, uma função ENaC mais forte promove a proliferação celular ".
Outros testes mostraram que a função de ENaC é aumentada pelas forças de cisalhamento exercidas nas células pelo líquido cefalorraquidiano. A estimulação física faz com que a proteína do canal se abra por mais tempo e permita que os íons de sódio fluam para a célula, estimulando assim a divisão.
"Os resultados foram uma grande surpresa, uma vez que o ENaC anteriormente só era conhecido por suas funções nos rins e pulmões", diz o líder do estudo, Götz. Ela e sua equipe agora querem explorar melhor os sinais rápidos mediados por íons nas células-tronco e esclarecer até que ponto as descobertas também são relevantes para o tratamento. Afinal, os bloqueadores ENAC farmacológicos já são usados ​​clinicamente para aliviar certos tipos de hipertensão. Agora sabe-se que eles também podem influenciar as células-tronco no cérebro e, portanto, a função cerebral.
Imagem de um microscópio confocal que mostra a chamada estrutura pin-wheel da parede lateral do ventrículo lateral: célula-tronco neural adulta ENaC-positiva (vermelha) cercada por células ependimárias. Fonte: Helmholtz Zentrum München.