Células nervosas de pacientes esquizofrênicos cultivadas em laboratório

Os pacientes de esquizofrenia podem ter esperanças: uma nova pesquisa vai ajudar os médicos a compreender as causas da doença mental, e avançar na direção da medicina personalizada para o tratamento de doentes.

A esquizofrenia afeta cerca de 1% da população mundial. No estudo, pesquisadores retiraram células da pele de quatro indivíduos com esquizofrenia, e as transformaram em células cerebrais, ou neurônios, para serem cultivadas em laboratório.

Essa é a primeira vez que um transtorno mental complexo foi examinado usando células cerebrais vivas. Os neurônios cultivados em laboratório mostraram poucas conexões entre si, menos do que as conexões encontradas em células cerebrais saudáveis.

Os desafios no estudo de doenças psiquiátricas como a esquizofrenia incluem o acesso limitado às células do cérebro humano, bem como a dificuldade em identificar a influência genética versus ambiente sobre a doença.

Ou seja, ninguém sabe o quanto o ambiente contribui para a doença. Segundo os pesquisadores, crescer neurônios em laboratório ajuda a subtrair o ambiente e começar a se concentrar nos problemas biológicos subjacentes.

A abordagem da pesquisa permite que os cientistas analisem o equivalente aos neurônios do próprio paciente. O método também permite aos pesquisadores testar drogas que funcionem melhor para um determinado paciente, sem que essa pessoa tenha de experimentá-la antes, ou seja, ser uma cobaia.

Quatro pacientes com esquizofrenia e histórico hereditário da doença participaram do estudo. Os cientistas programaram células da sua pele para se tornarem células-tronco indiferenciadas e não especializadas, chamadas células-tronco pluripotentes induzidas. Dessa forma, evitaram remover neurônios dos participantes.

A célula-tronco pluripotente é uma espécie de “lousa em branco”. Segundo os pesquisadores, durante o desenvolvimento, tais células-tronco se diferenciam em muitos tipos de células especializadas, como células musculares, células cerebrais ou células sanguíneas.

A equipe “induziu” as células-tronco a se tornarem células cerebrais, e comparou esses neurônios com os criados a partir de células-tronco pluripotentes induzidas de indivíduos saudáveis.

Os pesquisadores descobriram nos neurônios um vírus da raiva, modificado, que é conhecido por percorrer as conexões entre células cerebrais. Este marcador demonstrou que os neurônios esquizofrênicos se ligam menos frequentemente uns aos outros, e tem poucas projeções de crescimento fora de seus corpos celulares.

A análise genética também mostrou quase 600 genes cuja atividade não estava em boas condições nestes neurônios. 25% desses genes já haviam sido ligados a esquizofrenia em pesquisas anteriores.

A equipe testou a capacidade de cinco drogas antipsicóticas (clozapina, loxapina, olanzapina, risperidona e tioridazina) de melhorar a conectividade neuronal nas células cerebrais dos pacientes com esquizofrenia. Somente a loxapina aumentou significativamente as conexões cerebrais de todos os pacientes esquizofrênicos.

A principal conclusão do estudo é que os resultados podem ajudar a combater o estigma social muitas vezes associados aos transtornos mentais. Algumas pessoas acreditam que os indivíduos doentes podem superar seus problemas mentais se se esforçarem, mas a pesquisa mostrou que existem disfunções biológicas reais nos neurônios dos afetados, independentes do ambiente.

Fonte: http://www.livescience.com

Como renovar óvulos?

Um grupo de pesquisadores brasileiros confirmou a eficiência de uma nova ferramenta biotecnológica para recuperar o desenvolvimento de óvulos de mulheres inférteis. O estudo, feito em modelos bovinos, foi capa da edição de fevereiro da revista Reproductive Biomedicine.

O trabalho foi coordenado por Flávio Meirelles, professor da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA) da Universidade de São Paulo (USP), em Pirassununga, e teve apoio da FAPESP na modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular.

Além de Meirelles e do primeiro autor do artigo, Marcos Chiaratti, pós-doutorando da FZEA-USP, o estudo também teve colaboração de pesquisadores da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Jaboticabal (SP), da Embrapa Pecuária Sudeste, em São Carlos (SP), e da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade de Montréal (Canadá).

De acordo com Chiaratti, o trabalho ressalta a enorme capacidade da técnica para restaurar o desenvolvimento embrionário de óvulos inférteis sem consequências para o recém-nascido.
“No estudo, utilizamos o modelo bovino, mas a grande similaridade do período de desenvolvimento embrionário e fetal indica que a técnica poderá ser importante também no contexto humano. O estudo abre as portas para estudos pré-clínicos visando à futura aplicação dessa ferramenta em humanos”, disse à Agência FAPESP.

Segundo Chiaratti, a técnica tem grande implicação para mulheres que sofrem de infertilidade, principalmente devido ao envelhecimento. “De acordo com a Sociedade Norte-Americana de Medicina Reprodutiva, 30% das mulheres entre 35 e 39 anos de idade são inférteis e esta porcentagem cresce para 64% entre as mulheres com 40 a 44 anos”, disse.

A técnica consiste na transferência de pequenas porções de citoplasma provenientes de óvulos de mulheres mais jovens para óvulos de mulheres inférteis. “Havia a hipótese de que essa transferência de citoplasma pudesse suprir possíveis deficiências dos óvulos dessas mulheres com problemas de fertilidade”, apontou.

A transferência de citoplasma foi utilizada no final da década de 1990 em clínicas de reprodução humana assistida dos Estados Unidos e também em alguns outros países, resultando no nascimento de pelo menos 16 crianças. Entretanto, embora tenha se mostrado muito promissora, foi proibida pela pela Food and Drug Administration (FDA), agência do governo dos Estados Unidos.

“A ferramenta foi utilizada em humanos sem a realização de ensaios pré-clínicos. Embora fosse um recurso promissor, não havia informação suficiente sobre ela, que acabou sendo proibida. Não se tinha garantias de que o uso da técnica pudesse perpetuar alguma patologia hereditária de uma mãe que tem um quadro de infertilidade”, disse. Na época, segundo Chiaratti, não se sabia porque a técnica funcionava. Uma das hipóteses levantadas era a de que os óvulos recuperavam o desenvolvimento embrionário graças à introdução de mitocôndrias novas contidas no citoplasma implantado. “Conjecturou-se que a infertilidade fosse causada por baixa atividade das mitocôndrias, mas nada disso foi provado”, disse.

Gravidez tardia e segura
Nos últimos anos, vários trabalhos têm investigado a técnica em modelos animais, confirmando os resultados prévios descritos em humanos. “Nosso experimento gerou animais saudáveis em 100% dos casos. Como foi feito em bovinos, é um excelente indicativo de que a técnica é segura também para humanos”, disse Chiaratti.

No experimento, os óvulos bovinos foram submetidos a aplicação de brometo de etídio. A droga tem efeito específico nas mitocôndrias e o defeito causado nos óvulos simulava o problema das mulheres que sofrem com a infertilidade.

“Depois disso, utilizamos a técnica de transferência de citoplasma e tivemos uma recuperação de 100% do rendimento dos óvulos, em termos de desenvolvimento embrionário”, afirmou. Na época em que a técnica foi aplicada em humanos, duas das crianças nasceram com defeitos cromossômicos. Isso também foi um dos argumentos para que a FDA proibisse o procedimento. “Hoje, sabemos que esses defeitos não foram causados pelo uso da técnica, mas porque há uma incidência maior desses defeitos cromossômicos na gravidez de mulheres mais velhas. No caso das vacas, nenhum dos animais nascidos apresentou qualquer anomalia”, disse.

De acordo com Meirelles, após a publicação, o artigo mereceu um comentário na própria Reproductive Biomedicine, assinado por Henry Malter, renomado especialista em reprodução humana assistida do centro Genesis Fertility and Reproductive Medicine, nos Estados Unidos.

“O artigo foi considerado muito importante, porque a técnica, que pode trazer grandes benefícios para a medicina reprodutiva, havia sido deixada de lado há muitos anos. A pesquisa abre a perspectiva para que finalmente possam ser feitos estudos pré-clínicos, possibilitando a aplicação no futuro”, afirmou Meirelles.
Segundo ele, o desenvolvimento de técnicas que ajudem a recuperar o desenvolvimento embrionário se torna cada vez mais importante à medida que as mulheres estão engravidando cada vez mais tarde.
“Sabemos que a fertilidade do ser humano cai gradualmente com o tempo. Essa técnica, especificamente, consegue trazer benefícios para indivíduos que não respondem nem mesmo à fertilização in vitro. O grande avanço que esse trabalho representa consiste em mostrar, mediante o modelo animal, que a técnica é segura”, afirmou.

O artigo Ooplast-mediated developmental rescue of bovine oocytes exposed to ethidium bromide(doi:10.1016/j.rbmo.2010.10.011), de Marcos Chiaratti, Flávio Meirelles e outros, pode ser lido por assinantes daReproductive Biomedicine em www.rbmojournal.com/article/S1472-6483(10)00706-6.

Fonte: Agência FAPESP

Desvendado o mecanismo molecular da fecundação - como o espermatozoide chega ao óvulo?

Um mecanismo molecular que ajuda o espermatozoide humano a detectar e chegar até os óvulos está descrito em dois artigos publicados nesta quinta-feira (17/3) no site da revista Nature. De acordo com a publicação científica, as pesquisas destacam o papel de um inusitado canal de íons e poderá ajudar no desenvolvimento de novas classes de anticoncepcionais não hormonais.

Os estudos independentes foram conduzidos pelo grupo de Yuriy Kirichok, na Universidade da Califórnia em San Francisco, Estados Unidos, e por Benjamin Kaupp, do Center of Advanced European Studies and Research, e colegas.

Células do cúmulos (que envolvem os óvulos) liberam progesterona, que induz o influxo de íons de Ca2+ (cálcio) nos espermatozoides. A progesterona é um hormônio esteróide produzido, a partir da puberdade, pelo corpo lúteo (que também libera estrógeno) e pela placenta durante a gravidez. O influxo de íons de Ca2+ leva a um aumento na atividade dos espermatozoides e estimula o movimento da célula reprodutiva masculina em direção ao óvulo.

Os novos estudos ajudam a esclarecer os mecanismos desse processo. Os dois grupos demonstraram que a progesterona ativa um canal de cálcio sensitivo ao pH chamado CatSper, o que causa um rápido influxo de íons de cálcio nos espermatozoides.

Como outros hormônios esteroides, a progesterona atua normalmente por meio de um receptor intracelular, mas as novas pesquisas destacam que, nos espermatozoides, o hormônio feminino pode sinalizar por meio de um mecanismo não genômico. Se a ativação do CatSper é o único efeito da progesterona na sinalização de Ca2+ é algo que futuras pesquisas poderão esclarecer.

Os artigos The CatSper channel mediates progesterone-induced Ca21 influx in human sperm (doi:10.1038/nature09769) e Progesterone activates the principal Ca21 channel of human sperm (doi:10.1038/nature09767) podem ser lidos por assinantes da Nature em www.nature.com.

Fonte: Agência Fapesp.