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Biologia

Esses minicérebros podem levar a enormes possibilidades

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Embora soem como uma das criações de Frankenstein, os minicérebros são reais. Minicérebros, também conhecidos como organoides (botões de órgãos), são feixes de células cultivadas em laboratório. As estruturas tridimensionais vêm de células-tronco humanas.

[Fonte da imagem: Flickr / Day Donaldson]

Os cientistas usam minicérebros para ajudar a estudar o desenvolvimento do cérebro, bem como para compreender várias doenças, como distúrbios neurológicos. Os pesquisadores também esperam um dia usar os minicérebros para testar drogas experimentais; reduzindo assim a necessidade de animais de laboratório.

Os cientistas estão usando modelos cerebrais bidimensionais para suas pesquisas. No entanto, os modelos bidimensionais não conseguem replicar a complexidade dos circuitos neurais necessários para a pesquisa.

Os modelos cerebrais tridimensionais, por outro lado, apresentam semelhanças estruturais e organizacionais com os cérebros humanos. Isso fornece aos cientistas a rara oportunidade de estudar o tecido cerebral humano vivo.

Os pesquisadores esperam que esses minicérebros permitam aos cientistas aprofundar seu conhecimento e compreensão do desenvolvimento do sistema nervoso. Ao fazê-lo, permitirá aos cientistas compreender os mecanismos caracterizados por doenças neuropsiquiátricas como o autismo.

Sergiu P. Paşca, codiretor do Stanford Neurosciences Institute Stem Cells Core, disse: “Um dos maiores problemas na compreensão dos transtornos mentais é que não podemos acessar diretamente o cérebro humano”. Ele afirmou que “Esses esferóides se assemelham muito à arquitetura tridimensional do córtex e têm padrões de expressão de genes que imitam aqueles em um cérebro fetal em desenvolvimento”.

Crescendo os Mini-cérebros

Pesquisadores da Standford University começaram o processo de crescimento extraindo células da pele de cinco pacientes diferentes. As células da pele foram transformadas em células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs), que são células-tronco derivadas de adultos. Essas células podem se desenvolver em muitos outros tipos de células encontradas no corpo humano.

As células foram primeiro permitidas crescer em monocamada, que é uma única camada, uma célula de espessura. Em seguida, foram colocados em um prato especial que os impediu de grudar na superfície. Isso fez com que a célula crescesse de maneira tridimensional, agregando e criando colônias esféricas. Um coquetel de moléculas foi então adicionado, o que fez com que as células se diferenciassem em células cerebrais imaturas.

As células então se diferenciaram em neurônios e astrócitos, que são os dois tipos de células encontradas no cérebro. Os astrócitos envolvem as conexões entre os neurônios, também conhecidas como sinapses. Eles fornecem às células suporte metabólico e também regulam a transmissão do sinal.

O resultado final foi uma bola de células que, quando cortadas, pareciam ter um arranjo tridimensional que lembrava o córtex humano. Testes funcionais mostraram que 80 por cento dos neurônios no esferóide dispararam sinais durante a estimulação. Além disso, 86 por cento dos neurônios participaram da atividade de rede e exibiram atividade espontânea semelhante à do cérebro.

O mini-cérebro ainda está em fase de pesquisa. No entanto, os resultados atuais mostram um futuro promissor para drogas terapêuticas. Além disso, espera-se que os minicérebros nos ajudem a encontrar mais respostas relacionadas às mudanças bioquímicas e de desenvolvimento que podem contribuir para alguns distúrbios cerebrais, como a epilepsia.

VEJA TAMBÉM: Um novo implante cerebral permite que os primatas paralisem de novo

Escrito por Terry Berman


Assista o vídeo: CREAN MINI CEREBROS CON SENTIMIENTOS