Regeneração neuronal: como os dendritos e axônios se recuperam?

01/12/2023 at 05:12:16

Existe um mito de que os neurônios não se regeneram, mas esta informação não está correta, pois um neurônio diferenciado não se prolifera. Atualmente sabe-se que a neurogênese adulta acontece raramente em algumas regiões cerebrais e que ocorre em mamíferos, aves, anfíbios, répteis e peixes ósseos, etc, diferentemente da regeneração de um neurônio ainda vivo que ocorre com mais frequência. A regeneração do axônio e dendritos é um processo fundamental para a recuperação funcional do sistema nervoso após lesões. Aqui, vamos explorar esses conceitos e discutir as pesquisas mais recentes sobre o assunto.

O neurônio é composto pelos dendritos, responsáveis por receber o estímulo elétrico, que por sua vez passa pelo corpo celular dessa célula, chegando no axônio que irá enviar esse estímulo para o próximo neurônio. O axônio é uma parte essencial dos neurônios, responsável pela transmissão de sinais elétricos e químicos entre as células nervosas. Quando ocorre uma lesão no sistema nervoso, como uma lesão na medula espinhal ou um derrame cerebral, os axônios podem ser danificados, interrompendo a comunicação entre as células e causando déficits funcionais. A regeneração do axônio é um processo complexo que envolve várias etapas (Imagem abaixo). Após uma lesão, as células neuronais próximas à área lesionada iniciam uma resposta regenerativa. A formação de uma estrutura chamada "cone de crescimento" ocorre na extremidade do axônio danificado. Esse cone é composto por uma variedade de moléculas sinalizadoras e fatores de crescimento que fornecem orientação e suporte para o crescimento do axônio em direção ao seu alvo original.

No entanto, no SNC, a regeneração do axônio é limitada em comparação com o sistema nervoso periférico (SNP). Várias barreiras físicas e moleculares no ambiente do SNC dificultam o crescimento efetivo do axônio como a presença de inibidores do crescimento axonal, como mielina residual, células mortas e componentes inflamatórios de repulsão, pode bloquear a regeneração axonal. Uma área de pesquisa promissora é o uso de terapias baseadas em células-tronco. Células-tronco neurais têm a capacidade de se diferenciar em vários tipos de células do sistema nervoso e podem ser utilizadas para substituir as células danificadas ou fornecer suporte ao crescimento axonal. Estudos em modelos animais têm demonstrado resultados encorajadores, mostrando melhora na regeneração do axônio e recuperação funcional. Além disso, o uso de moléculas que bloqueiam os inibidores do crescimento axonal, como anticorpos neutralizantes e pequenas moléculas inibidoras, reduzem a ação dos inibidores do crescimento axonal e facilitando sua regeneração.

Já em relação a regeneração de dendritos se baseia em um processo complexo que envolve a formação de novas extensões dendríticas e a reestruturação das conexões sinápticas. Uma das principais vias envolvidas na regeneração dendrítica é a sinalização do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). O BDNF desempenha um papel crucial no crescimento, ramificação e remodelação dendrítica. Estudos têm demonstrado que a manipulação dos níveis de BDNF ou de seus receptores pode ter efeitos significativos na regeneração dendrítica. Entretanto, dependendo da via ativada, o BDNF também pode ativar vias de sinalização que promovem a expressão de proteínas axonais e inibem a formação de dendritos, levando à transformação da estrutura dendrítica em um axônio. Além disso, a manipulação de moléculas de adesão pode facilitar a regeneração dendrítica e a reestabelecimento de conexões sinápticas perdidas, como é o caso da molécula de adesão celular neuronal (NCAM) e a proteína de adesão de células interneuronais (CICAP), que estão envolvidas na adesão celular e na formação de conexões sinápticas. Estudos também mostram que a alteração da atividade neural, por meio de técnicas como a estimulação elétrica ou a estimulação óptica, pode promover a regeneração de dendritos danificados.

Referências:

Silver J, Schwab ME. (2021). Regeneration beyond the glial scar. Nature Reviews Neuroscience, 22(5):309-325.

He Y, et al. (2020). Magnetic Stimulation in Peripheral Nerve Regeneration: A Review of Current Techniques. BioMed Research International, 2020:8873509.

Cafferty WBJ, et al. (2017). Spinal Cord Injury: Experimental Treatment Strategies. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 7(8).

Assinck P, et al. (2017). Cell transplantation therapy for spinal cord injury. Nature Neuroscience, 20(5):637-647.

Huang Y, et al. (2018). Electrical Stimulation Accelerates Axon Regeneration in the Peripheral Nervous System and Promotes Functional Recovery After Peripheral Nerve Injury. Frontiers in Cellular Neuroscience, 12:240.

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