Nova percepção do cérebro: contra a corrente

Capa do último número do periódico Journal of Neuroscience, da Sociedade para Neurociência dos EUA, o artigo do pesquisador brasileiro Stevens Kastrup Rehen, do Instituto de Pesquisas Scripps, leva a ciência a uma nova percepção sobre o cérebro

Washington Castilhos escreve para a ‘Agência Fapesp’:

Estudo liderado pelo cientista demonstrou pela primeira vez a existência de células aneuplóides – com um número alterado de cromossomos – no cérebro de pessoas normais e sem qualquer indício de doença neurológica.

A descoberta derruba um dogma. Até hoje, sempre se acreditou que todas as células do sangue e de outros tecidos tivessem 46 cromossomos e que apenas indivíduos portadores de anomalias como síndrome de Down ou câncer possuíssem células aneuplóides no cérebro. Os resultados da pesquisa de Rehen indicam que nem todas as células têm exatamente o número determinado de cromossomos.

A aneuploidia – alteração no número de cromossomos caracterizada por um exemplar extra ou inexistente – foi descrita pela primeira vez em tumores pelo biólogo alemão Theodor Boveri, em 1914, e desde então vem sendo estudada nesse contexto.

O cientista brasileiro é o primeiro a descrever a alteração no cérebro humano normal. Em 2001, ele havia identificado a existência de células aneuplóides no cérebro normal de camundongos. No novo estudo, Rehen e sua equipe, do Depto. de Biologia Molecular do instituto californiano, quantificaram 9 mil células de pacientes humanos entre 2 e 86 anos.

Nascido no RJ em 1971, Rehen tornou-se doutor em neurociências pelo Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, da Universidade Federal do RJ (UFRJ), em 2000, onde também tinha se graduado em biologia sete anos antes.

Em seguida, fez pós-doutorado nos EUA. No começo de 2004, foi contratado como cientista associado do Instituto de Pesquisas Scripps. Atualmente trabalha como pesquisador associado e chefe de grupo de pesquisa no instituto.

Rehen voltará ao Brasil em junho, para assumir a chefia de um grupo de pesquisa no Depto. de Anatomia da UFRJ.

‘Estou empolgado com o retorno, justamente pela oportunidade de desenvolver essa nova linha de pesquisa em nosso país. Minha expectativa – com a importância do tema para o estudo de células-tronco – é que o assunto tomará muito em breve uma grande dimensão’, disse o pesquisador em entrevista à ‘Agência Fapesp’.

Rehen também falou sobre a importância para a ciência do estudo da aneuploidia, do processo de perdas e ganhos de cromossomos na suscetibilidade a doenças e sobre novas perspectivas no estudo de células-tronco. ‘Se quisermos, um dia, utilizar no Brasil as células-tronco embrionárias humanas de forma terapêutica, temos que prestar muita atenção ao fenômeno aneuploidia’, alerta.

O que a descoberta da aneuploidia em cérebros de pessoas normais representa?

- De forma bastante resumida, essa descoberta revela que o cérebro humano é muito mais complexo do que imaginávamos. Nele, células com diferentes números de cromossomos expressam de forma distinta suas proteínas e reagem também diversamente a um mesmo estímulo. Poderíamos comparar o cérebro a uma sala repleta de computadores, onde cada neurônio é uma determinada máquina. Inicialmente, imaginávamos que todo e qualquer computador numa mesma sala fosse construído com as mesmas peças. Entretanto, tendo como base os resultados sobre aneuploidia no cérebro humano, fica claro que não é bem assim. Cada computador – ou grupo de computadores – tem sua própria individualidade. Poderíamos imaginar uma sala onde coexistissem Macs e PCs, com diferentes velocidades e capacidade de armazenamento. Sendo assim, numa sala com computadores diferentes é muito mais difícil prever a resposta a um determinado problema. É como se tivéssemos descoberto que computadores podem conter processadores e peças distintas, variando sua distribuição em diferentes salas. A aneuploidia no cérebro pode ocorrer em qualquer cromossomo – há 23 pares! – e temos indícios que seja esse realmente o caso. Podemos portanto sugerir que a combinação de perdas e ganhos dos mais diversos cromossomos caracterizaria tipos distintos de neurônios.

Como o processo de perdas e ganhos de cromossomos pode ajudar a ciência no futuro?

- Essa descoberta poderá ajudar a compreender o porquê dos neurônios serem tão distintos entre si. Poderá ainda contribuir na compreensão de diferenças de comportamento ou de suscetibilidade a doenças. No sistema imunológico, a diversidade celular – e geração de anticorpos, no caso – é conseqüência da recombinação entre alguns genes específicos. Talvez no cérebro essa diversidade celular seja conseqüência da perda e ganho de cromossomos. É o que acreditamos.

Outra informação divulgada em seu artigo é a detecção, nos cérebros estudados – de pessoas normais –, de células com três cópias do cromossomo 21. Essa não é uma característica dos portadores da síndrome de Down, também conhecida como trissomia do 21?

- Nosso estudo indica que pessoas normais podem apresentar um número pequeno mas significativo de células com três cópias do cromossomo 21. Essas mesmas células, quando presentes em grande quantidade, caracterizam a síndrome de Down. Cabe ressaltar que a síndrome ‘clássica’ ocorre quando 100% das células no corpo do indivíduo possuem três cópias para o cromossomo 21, mas há ainda variações conhecidas como ‘síndrome de Down em mosaico’ . Nesses casos, o indivíduo pode ter 70% de células com três cópias do 21 e 30% das células com duas cópias ou gradações dessa distribuição. O interessante é que, quanto maior o número de células diplóides – e menor o número de células trissômicas –, mais brandos são os sintomas da síndrome de Down.

Em seu trabalho está sugerido que a presença dessas células alteradas pode estar também relacionada à origem de tumores no cérebro e até mesmo ao mal de Alzheimer.

- Nossa hipótese de trabalho atual é que o mal de Alzheimer é a conseqüência da presença de um número significativo de células trissômicas, restritas ao cérebro – ou a qualquer tecido de origem ectodérmica, como a pele – e não suficientes para caracterizar a síndrome de Down – detectável no sangue –, mas capazes de levar ao desenvolvimento do Alzheimer.

Por que todo portador da síndrome de Down, a partir de uma certa idade, desenvolve o mal de Alzheimer?

- O gene que codifica a proteína precursora de amilóide (APP) está localizado no cromossomo 21. Essa proteína, quando possui determinadas mutações, ou é clivada de forma anormal ou é produzida em excesso. Desse modo, ela contribui para a formação das placas amilóides, característica do mal de Alzheimer. Daí um indivíduo com Down – e excesso de produção da APP causada pela trissomia do 21 – desenvolver inevitavelmente o Alzheimer quando alcança uma determinada idade.

Que outras doenças podem estar relacionadas à aneuploidia cerebral?

- Existe a possibilidade de ela estar associada a doenças como esquizofrenia, lisencefalia [padrão anormal de desenvolvimento do cérebro] ou autismo. Existem 337 genes localizados no cromossomo 21, que é um cromossomo pequeno. Imagine centenas de genes sendo alterados de uma única vez em neurônios diferentes num mesmo cérebro pela perda e ganho de cromossomos.

O sr. estará voltando ao RJ para assumir a chefia de um grupo no Depto. de Anatomia da UFRJ. Uma de suas linhas de pesquisa no Brasil será procurar entender o processo de perda e ganho de cromossomos em células-tronco embrionárias humanas. Qual a importância da aneuploidia na utilização de células-tronco?

- Há um fator importantíssimo que justifica o estudo da aneuploidia em células-tronco embrionárias humanas. No momento, estamos buscando as melhores formas de cultivar essas células e ninguém sabe ao certo como fazer isso. Não existe um consenso sobre o melhor protocolo e há indícios em nosso laboratório e em outros aqui nos EUA de que alguns protocolos favorecem o aparecimento de células aneuplóides. Não é o mesmo tipo de aneuploidia que descrevemos no cérebro, mas algo mais dramático e que pode estar relacionado à formação de tumores. É muito importante ressaltar, entretanto, que esse tipo de geração anômala de células aneuplóides não é característico das células-tronco embrionárias, mas acontece inclusive com alguns tipos de células-tronco adultas também, quando mantidas em cultura por longos períodos. Eu, particularmente, acho que é uma questão de tempo até conseguirmos evitar a geração anormal de aneuploidia em cultura. E o mais interessante é que compreender a geração de aneuploidia em células-tronco embrionárias humanas pode significar entender a própria geração do câncer. Nós, cientistas brasileiros, estamos começando a aprender a cultivar as células-tronco embrionárias e temos que estar atentos a todos os fatores que influenciam o cultivo dessas células e que possam desencadear uma perda ou ganho anormal de cromossomos em cultura. O frenesi pelas pesquisas com células-tronco embrionárias em nosso país é justificável, mas não há ninguém cultivando plenamente essas células no Brasil. Se quisermos um dia utilizar em nosso país as células-tronco embrionárias de forma terapêutica, temos que prestar muita atenção ao fenômeno aneuploidia e trabalhar em grupo, como um grande consórcio nacional.
(Agência Fapesp, 24/3)

Data: 24/03/2005

Fonte: Jornal da Ciência