Estrutura Neuronal: Estudo Contesta Visão Clássica de Axônios

Um estudo recente liderado por Jacqueline Griswold da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, está gerando polêmica na comunidade neurocientífica ao questionar a compreensão tradicional da estrutura dos axônios, as principais projeções dos neurônios.

Ao contrário da representação clássica em diagramas, como um cilindro liso, a pesquisa sugere que os axônios possuam uma estrutura semelhante a uma “corda de pérolas”, com saliências nanoscópicas, dinâmicas em tamanho e espaçamento. Segundo os pesquisadores, essa estrutura pode desempenhar um papel fundamental na velocidade de transmissão de sinais no cérebro. “Compreender a estrutura dos axônios é crucial para entender a sinalização das células cerebrais”, explica o neurocientista molecular Shigeki Watanabe, chefe do laboratório da Johns Hopkins. “Os axônios são os cabos que conectam o tecido cerebral, possibilitando a aprendizagem, a memória e outras funções. Essas descobertas desafiam um século de compreensão sobre a estrutura dos axônios.”

Entretanto, a descoberta não é unânime. Alguns neurocientistas, como Christophe Leterrier da Universidade Aix-Marseille, argumentam que, embora os axônios não sejam tubos perfeitos, a descrição como um “acordeon” seria exagerada. “Eu acho que é verdade que [o axônio] não é um tubo perfeito, mas também não é esse tipo de sanfona que eles mostram,” afirmou Leterrier.

Estudos anteriores já haviam observado a formação de estruturas semelhantes a contas nos axônios em situações de dano ou morte celular, fenômeno conhecido como “granulação axonal”, comum em doenças como Alzheimer e Parkinson. No entanto, a equipe de Watanabe destaca que as “nano-pérolas” encontradas em seus experimentos com cérebro de camundongos são de escala nanométrica, diferentemente das observações anteriores que se referiam a estruturas microscópicas.

A equipe analisou fatias de cérebro de camundongos de diferentes idades, focando em axônios sem bainha de mielina. Independentemente das técnicas de cultura utilizadas, os axônios apresentaram as “nano-pérolas” de tamanhos variados. Ainda mais intrigante, o tamanho dessas pérolas pode ser manipulado com resultados previsíveis. A remoção do colesterol do axônio, por exemplo, levou à redução da formação das pérolas e a uma menor capacidade de transmissão de sinais elétricos.

Críticos sugerem que as nano-pérolas observadas seriam uma resposta ao estresse causado pelas técnicas de cultura de tecidos. Estudos prévios mostraram que o estiramento dos axônios pode causar a formação de macro-pérolas, que atuam como “bolas de estresse para o cérebro”, absorvendo sinais de danos e tendendo a se dissolver após cerca de 15 minutos. Logo, a formação de nano-pérolas em cultura poderia ser uma resposta ao estresse, e não uma característica fisiológica saudável.

Para refutar essa hipótese, a equipe também analisou células vivas, sem congelamento ou fixação química, observando também o padrão de “nano-pérolas”. A autora principal, Griswold, afirma que o produto químico normalmente usado para imagem de neurônios causou o desaparecimento das nano-pérolas, o que explicaria sua não-observação em estudos anteriores. Vale ressaltar que estruturas semelhantes foram observadas em ctenóforos (águas-vivas pente) e em axônios de vermes nematoides.

A equipe da Universidade Johns Hopkins agora estuda neurônios de cérebros humanos para verificar a presença dessas nano-pérolas em uma escala ainda menor. O estudo foi publicado na Nature Neuroscience.