Reconstrução 3D colorada de dendritos. Crédito da imagem: The Center for Sleep and Consciousness, University of Wisconsin-Madison School of Medicine
O ácido retinóico totalmente trans, um derivado de vitamina A, induz a plasticidade sináptica em neurônios corticais humanos.
Fonte: eLife
O cérebro tem uma enorme capacidade de se adaptar ao seu ambiente. Essa habilidade de aprender e formar novas memórias continuamente graças à sua maleabilidade, é conhecida como plasticidade cerebral.
Um dos mecanismos mais importantes por trás da plasticidade cerebral é a mudança tanto na estrutura quanto na função das sinapses, os pontos de contato entre os neurônios onde a comunicação acontece. Esses locais de contato sináptico ocorrem através de saliências microscópicas nos ramos dos neurônios, chamados espinhas dendríticas. As espinhas dendríticas são muito dinâmicas, mudando sua forma e tamanho em resposta a estímulos.
Estudos anteriores mostraram que alterações na plasticidade sináptica ocorrem em vários modelos animais de doenças cerebrais. No entanto, ainda não está claro se os neurônios cortical humanos expressam plasticidade sináptica semelhante à do cérebro dos roedores.
Recentemente, um derivado de vitamina A foi ligado à plasticidade sináptica. Além disso, vários estudos têm avaliado os efeitos desse derivado em pacientes com disfunções cognitivas, incluindo doença de Alzheimer, síndrome do X Frágil e depressão.
No entanto, não há evidência experimental direta para plasticidade sináptica no córtex cerebral humano adulto relacionado à sinalização de vitamina A e metabolismo.
Para investigar isso, Lenz et al. usaram fatias corticais humanas preparadas a partir de ressecções neurocirúrgicas e trataram-nas com uma solução do ácido retinóico totalmente trans derivado de vitamina A por 6-10 horas. Lenz et al. utilizaram uma variedade de técnicas, incluindo registros de grampos para medir a função dos neurônios, bem como diferentes tipos de microscopia para avaliar mudanças estruturais nas espinhas dendríticas.
Esses experimentos demonstraram que o derivado promoveu a plasticidade sináptica no córtex humano adulto. Especificamente, aumentou o tamanho das espinhas dendríticas e fortaleceu sua capacidade de transmitir sinais. Além disso, Lenz et al. descobriram que a organela do aparelho da coluna vertebral – estrutura encontrada em algumas espinhas dendríticas – era alvo do derivado de vitamina A e promovia a plasticidade sináptica.
Esses achados avançam na compreensão das vias pelas quais os derivados de vitamina A afetam a plasticidade sináptica, o que pode auxiliar no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para doenças cerebrais. De forma mais geral, os resultados contribuem para a identificação de mecanismos-chave da plasticidade sináptica no cérebro humano adulto.
“All-trans retinoic acid induces synaptic plasticity in human cortical neurons” by Maximilian Lenz, Pia Kruse, Amelie Eichler, Jakob Straehle, Jürgen Beck, Thomas Deller, Andreas Vlachos. eLife