Regeneração neuronal: como os dendritos e axônios se recuperam?

Friday, 01 de December de 2023

Existe um mito de que os neurônios não se regeneram, mas esta informação não está correta, pois um neurônio diferenciado não se prolifera. Atualmente sabe-se que a neurogênese adulta acontece raramente em algumas regiões cerebrais e que ocorre em mamíferos, aves, anfíbios, répteis e peixes ósseos, etc, diferentemente da regeneração de um neurônio ainda vivo que ocorre com mais frequência. A regeneração do axônio e dendritos é um processo fundamental para a recuperação funcional do sistema nervoso após lesões. Aqui, vamos explorar esses conceitos e discutir as pesquisas mais recentes sobre o assunto.

O neurônio é composto pelos dendritos, responsáveis por receber o estímulo elétrico, que por sua vez passa pelo corpo celular dessa célula, chegando no axônio que irá enviar esse estímulo para o próximo neurônio. O axônio é uma parte essencial dos neurônios, responsável pela transmissão de sinais elétricos e químicos entre as células nervosas. Quando ocorre uma lesão no sistema nervoso, como uma lesão na medula espinhal ou um derrame cerebral, os axônios podem ser danificados, interrompendo a comunicação entre as células e causando déficits funcionais. A regeneração do axônio é um processo complexo que envolve várias etapas (Imagem abaixo). Após uma lesão, as células neuronais próximas à área lesionada iniciam uma resposta regenerativa. A formação de uma estrutura chamada "cone de crescimento" ocorre na extremidade do axônio danificado. Esse cone é composto por uma variedade de moléculas sinalizadoras e fatores de crescimento que fornecem orientação e suporte para o crescimento do axônio em direção ao seu alvo original.

No entanto, no SNC, a regeneração do axônio é limitada em comparação com o sistema nervoso periférico (SNP). Várias barreiras físicas e moleculares no ambiente do SNC dificultam o crescimento efetivo do axônio como a presença de inibidores do crescimento axonal, como mielina residual, células mortas e componentes inflamatórios de repulsão, pode bloquear a regeneração axonal. Uma área de pesquisa promissora é o uso de terapias baseadas em células-tronco. Células-tronco neurais têm a capacidade de se diferenciar em vários tipos de células do sistema nervoso e podem ser utilizadas para substituir as células danificadas ou fornecer suporte ao crescimento axonal. Estudos em modelos animais têm demonstrado resultados encorajadores, mostrando melhora na regeneração do axônio e recuperação funcional. Além disso, o uso de moléculas que bloqueiam os inibidores do crescimento axonal, como anticorpos neutralizantes e pequenas moléculas inibidoras, reduzem a ação dos inibidores do crescimento axonal e facilitando sua regeneração.

Já em relação a regeneração de dendritos se baseia em um processo complexo que envolve a formação de novas extensões dendríticas e a reestruturação das conexões sinápticas. Uma das principais vias envolvidas na regeneração dendrítica é a sinalização do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). O BDNF desempenha um papel crucial no crescimento, ramificação e remodelação dendrítica. Estudos têm demonstrado que a manipulação dos níveis de BDNF ou de seus receptores pode ter efeitos significativos na regeneração dendrítica. Entretanto, dependendo da via ativada, o BDNF também pode ativar vias de sinalização que promovem a expressão de proteínas axonais e inibem a formação de dendritos, levando à transformação da estrutura dendrítica em um axônio. Além disso, a manipulação de moléculas de adesão pode facilitar a regeneração dendrítica e a reestabelecimento de conexões sinápticas perdidas, como é o caso da molécula de adesão celular neuronal (NCAM) e a proteína de adesão de células interneuronais (CICAP), que estão envolvidas na adesão celular e na formação de conexões sinápticas. Estudos também mostram que a alteração da atividade neural, por meio de técnicas como a estimulação elétrica ou a estimulação óptica, pode promover a regeneração de dendritos danificados.

Referências:

Silver J, Schwab ME. (2021). Regeneration beyond the glial scar. Nature Reviews Neuroscience, 22(5):309-325.

He Y, et al. (2020). Magnetic Stimulation in Peripheral Nerve Regeneration: A Review of Current Techniques. BioMed Research International, 2020:8873509.

Cafferty WBJ, et al. (2017). Spinal Cord Injury: Experimental Treatment Strategies. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 7(8).

Assinck P, et al. (2017). Cell transplantation therapy for spinal cord injury. Nature Neuroscience, 20(5):637-647.

Huang Y, et al. (2018). Electrical Stimulation Accelerates Axon Regeneration in the Peripheral Nervous System and Promotes Functional Recovery After Peripheral Nerve Injury. Frontiers in Cellular Neuroscience, 12:240.

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Autor:

Rodrigo Oliveira

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