Um novo estudo realizado por um neurologista da Virginia Tech do Instituto Fralin de Pesquisa Biomédica da VTC está levantando questões sobre uma abordagem de longa data para estudar condições neurológicas crônicas, como distonia, ataxia e tremores.
Esses distúrbios são causados por problemas no cerebelo, a área do cérebro envolvida na coordenação dos movimentos. Quando o cerebelo é interrompido, as pessoas podem apresentar sintomas como contrações musculares dolorosas, posturas anormais e tremores incontroláveis.
Durante anos, os neurocientistas concentraram-se na relação entre os dois tipos de células cerebrais no cerebelo. Um grupo, conhecido como células de Purkinje, suprime a atividade de outro grupo, denominado células dos núcleos profundos do cerebelo. Devido a esta ligação, os investigadores geralmente acreditam que a observação da actividade das células de Purkinje fornece uma imagem fiável do que está a acontecer nas células dos núcleos profundos.
Um novo estudo liderado por Maike van der Heijden mostra que as suposições podem não ser verdadeiras.
Publicado em Arte Jornal de fisiologiapesquisas mostraram que a atividade em um tipo de célula não pode prever com segurança a atividade em outro, apesar de sua conexão anatômica direta.
“Vemos que não existe uma relação linear clara entre a atividade nas células de Purkinje e nas células dos núcleos profundos. Portanto, há uma capacidade preditiva muito limitada no monitoramento de uma para entender o que está acontecendo na outra”, disse van der Heyden, professor associado do instituto.
Implicações para distonia, ataxia e tremor
As descobertas podem ter implicações importantes tanto para a pesquisa quanto para o tratamento de distúrbios do movimento cerebelar.
“A atividade das células de Purkinje e dos núcleos cerebelares profundos é interrompida no estado da doença, e uma melhor compreensão da relação entre esses tipos de neurônios acabará por ajudar a otimizar os tratamentos para distúrbios como distonia, ataxia e tremor”, disse Alyssa Lyon, doutoranda no Programa de Biologia, Medicina e Saúde Translacional da Virginia Tech e primeira autora do artigo.
Uma das razões pelas quais as células de Purkinje têm recebido tanta atenção é que são mais fáceis de estudar. Eles estão localizados na camada externa do cerebelo, o que os torna mais acessíveis aos pesquisadores. As células dos núcleos profundos, por outro lado, estão localizadas mais abaixo da superfície do cérebro e são mais difíceis de medir diretamente.
Como resultado, muitos cientistas consideraram a atividade das células de Purkinje como um biomarcador útil do que está acontecendo nas células mais profundas.
Resultados inesperados de gravações cerebelares
Em condições normais, as células de Purkinje inibem as células do núcleo profundo. Com base nesta relação, seria de esperar que uma actividade mais elevada nas células de Purkinje correspondesse a uma actividade mais baixa nas células dos núcleos profundos, enquanto a actividade de Purkinje diminuída teria o efeito oposto.
Para testar esta suposição, a equipe de pesquisa analisou um banco de dados de registros eletrofisiológicos coletados de modelos pré-clínicos de doenças cerebelares.
Os resultados não revelaram nenhuma correlação significativa entre a atividade nas duas populações de células.
“Sugerimos que, se você quiser saber como o cerebelo se comporta em um estado de doença, você precisa observar os neurônios nos núcleos profundos, e não apenas as células de Purkinje”, disse van der Heyden, que também tem um cargo na Virginia Tech School of Neurology.
Ela acrescentou que os investigadores também devem ser cautelosos sobre estratégias de tratamento que se concentram na alteração da actividade das células de Purkinje, com a expectativa de que as células nos núcleos profundos respondam em conformidade.
“Este é um alerta para a compreensão da atividade cerebelar nas doenças, bem como para o tratamento destas doenças complexas”, disse Van der Heyden. “Precisamos ter muito cuidado ao fazer suposições e realmente fazer experimentos para testar nossas hipóteses”.
