Trabalho realizado pela pesquisadora Simoni Avansini, do CEPID BRAINN, e colegas é publicado em um dos mais importantes periódicos sobre neurociências em todo o mundo.

25 de janeiro de 2022  | Redação WebContent

Figura 1. Organoides corticais obtidos de células tronco pluripotente de pacientes com DCF

Pesquisadores do CEPID BRAINN e colegas, em um trabalho realizado pela dra. Simoni Avansini (uma das speakers do 8th BRAINN Congress) e em colaboração com a Universidade da California, San Diego (UCSD), publicaram um novo estudo no periódico Brain em que descrevem a criação de um modelo humano, baseado em organoides, para a displasia cortical focal, uma das formas mais comuns de malformação do córtex cerebral e responsável por um dos tipos de epilepsia de mais difícil tratamento.

O paper, intitulado “Junctional instability in neuroepithelium and network hyperexcitability in a focal cortical dysplasia human model“, está na edição de dezembro de 2021 do Brain, publicação científica da Oxford Academic Press com fator de impacto 13.5 (2020), o que o torna um dos 10 periódicos mais relevantes em neurologia clínica e em neurociências.

ESTUDANDO AS CAUSAS DA EPILEPSIA

A pesquisadora Simoni Avansini

Segundo a Organização Mundial da Saúde, a epilepsia afeta mais de 50 milhões de pessoas em todo o mundo, sendo uma das doenças neurológicas de maior incidência. Ainda segundo a entidade, estima-se que 70% dessas pessoas poderiam viver sem as crises convulsivas – principal característica da doença – caso fossem devidamente diagnosticadas e tratadas.

Atualmente, existem diversas opções de tratamentos por via medicamentosa ou por intervenção cirúrgica que, comprovadamente, reduzem o número de convulsões e permitem ao paciente levar uma vida de maior estabilidade e qualidade. Ainda assim, algumas formas de epilepsia são bastante evasivas mesmo aos tratamentos mais modernos.

A displasia cortical focal é a primeira causa de epilepsia de difícil controle em crianças e a segunda causa em adultos.

Uma dessas formas é a causada pela displasia cortical focal (DCF). O termo se refere a uma das malformações mais comuns do córtex cerebral, caracterizada por alterações na microarquitetura cortical e que pode ser acompanhada pelo aparecimento de células anormais (como “neurônios gigantes” e “células em balão”). A DCF pode causar quadros graves de epilepsia em crianças, e é refratária até mesmo aos melhores tratamentos disponíveis hoje, incluindo cirurgia. Como envolve alterações em microestruturas e na composição celular do cérebro, a DCF é uma condição complexa de se estudar. Mas o inovador modelo humano, descrito no artigo recém-publicado, pode definir uma nova era na compreensão dessa doença.

DETALHES DO ESTUDO

Figura 2. Registro da atividade elétrica no organoide cortical usando técnica inovadora desenvolvida pelo grupo de pesquisadores

No artigo, os pesquisadores descrevem o desenvolvimento de um modelo humano da DCF utilizando organoides, construídos a partir de material biológico de pacientes. Células dos pacientes são colhidas e reprogramadas para se tornarem células tronco pluripotentes, diferenciando-se, em seguida, em células neurais. Estas células são organizadas em estruturas tridimensionais chamadas de ‘organoides’, que ‘simulam’ a morfologia e o funcionamento de parte do cérebro, em uma escala “miniatura” (ver Figura 1 acima). Tudo para que os cientistas possam analisar, da maneira mais realista e direta possível, as diferentes etapas do desenvolvimento do córtex cerebral e a formação da atividade elétrica (Figura 2), sem precisar utilizar métodos invasivos e mantendo o background genético do paciente.

Por meio da análise morfológica e funcional desses organoides, os pesquisadores foram capazes de identificar características da DCF, como a alteração na proliferação celular, presença de neurônios dismórficos, de células balão e hiperexcitabilidade da rede neuronal. Além disso, descrevem no artigo outros detalhes estruturais e genéticos que podem ajudar na compreensão de como e por que a DCF ocorre, além de abrir caminhos para pesquisas sobre novos tratamentos para a condição.

“Nossos dados apontam para uma ruptura molecular na junção das células neuroepiteliais que afetaria alguns neurônios que formam a placa cortical (Figura 3), levando a alterações na rede neural que, por sua vez, tornariam esses pacientes suscetíveis à epilepsia”, explica o professor Alysson Muotri, da UCSD, em vídeo de divulgação sobre o trabalho (link abaixo).

Figura 3. Imunomarcação da proteina tubulina (verde) e de proteina de aderência celular N-caderina (vermelho) na região proliferativa dos organoides corticais, chamada de roseta neural. (A) Organoide de um indivíduo controle. (B) Organoide de um paciente com DCF, evidenciando a presença de roseta neurais muito grandes e acúmulo desta proteína no lúmen. Barra de escala: 100µm

A pesquisadora Iscia Lopes Cendes, do CEPID BRAINN e uma das coautoras do estudo, detalha a relevância dos achados: “(…) o desenvolvimento de novos tratamentos [para a DCF] é essencial. Sabendo disso, a dra. Avansini propõe um novo modelo, desenvolvido a partir de material biológico do próprio paciente. Com isso, abre-se a possibilidade de novos tratamentos serem criados e testados previamente ao uso em pacientes”.

Assista a um breve resumo sobre o trabalho (em inglês) no vídeo a seguir:

PARA SABER MAIS

Junctional instability in neuroepithelium and network hyperexcitability in a focal cortical dysplasia human model

Simoni H. Avansini, Francesca Puppo, Jason W. Adams, Andre S. Vieira, Ana C. Coan, Fabio Rogerio, Fabio R. Torres, Patricia A. O. R. Araújo, Mariana Martin, Maria A. Montenegro, Clarissa L. Yasuda, Helder Tedeschi, Enrico Ghizoni, Andréa F. E. C. França, Marina K. M. Alvim, Maria C. Athié, Cristiane S. Rocha, Vanessa S. Almeida, Elayne V. Dias, Lauriane Delay, Elsa Molina, Tony L. Yaksh, Fernando Cendes, Iscia Lopes Cendes, Alysson R. Muotri

Brain, 2021; awab479, https://doi.org/10.1093/brain/awab479

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