Axônios - fibras nervosas - no sistema nervoso central adulto (SNC) normalmente não se regeneram após lesão e doença, o que significa que o dano é frequentemente irreversível. No entanto, durante a última década, houve uma série de descobertas que sugerem que pode ser possível estimular a regeneração.

Em um estudo publicado hoje na Nature Communications , os cientistas testaram se o gene responsável pela produção de uma proteína conhecida como Protrudin poderia estimular a regeneração das células nervosas e protegê-las da morte celular após uma lesão.

A equipe, liderada pelo Dr. Richard Eva, o Professor Keith Martin e o Professor James Fawcett do Centro John van Geest para Reparo do Cérebro da Universidade de Cambridge, usou um sistema de cultura de células para cultivar células cerebrais em um prato. Eles então feriram seus axônios usando um laser e analisaram a resposta a essa lesão usando microscopia de células vivas. Os pesquisadores descobriram que aumentar a quantidade ou a atividade da Protrudina nessas células nervosas aumentava enormemente sua capacidade de regeneração. 

As células nervosas da retina, conhecidas como células ganglionares da retina, estendem seus axônios do olho ao cérebro através do nervo óptico para transmitir e processar informações visuais. Para investigar se a protrudina pode estimular o reparo no SNC lesionado em um organismo intacto, os pesquisadores usaram uma técnica de terapia genética para aumentar a quantidade e a atividade da protrudina no olho e no nervo óptico. Quando eles mediram a quantidade de regeneração algumas semanas após uma lesão por esmagamento no nervo óptico, a equipe descobriu que Protrudin havia permitido que os axônios se regenerassem em grandes distâncias. Eles também descobriram que as células ganglionares da retina estavam protegidas da morte celular.

Os pesquisadores mostraram que essa técnica pode ajudar a proteger contra o glaucoma, uma doença ocular comum. No glaucoma, o nervo óptico que conecta o olho ao cérebro é progressivamente danificado, geralmente em associação com pressão elevada dentro do olho. Se não for diagnosticado precocemente, o glaucoma pode levar à perda de visão. No Reino Unido, cerca de um em cada 50 pessoas com mais de 40 anos e uma em cada dez pessoas com mais de 75 anos sofre de glaucoma.

Para demonstrar esse efeito protetor da Protrudina contra o glaucoma, os pesquisadores usaram uma retina inteira de um olho de rato e a cultivaram em um prato de cultura de células. Normalmente, cerca de metade dos neurônios da retina morrem três dias após a remoção da retina, mas os pesquisadores descobriram que aumentar ou ativar a Protrudina levou à proteção quase completa dos neurônios da retina.

A Dra. Veselina Petrova, do Departamento de Neurociências Clínicas da Universidade de Cambridge, a primeira autora do estudo, disse: “O glaucoma é uma das principais causas de cegueira em todo o mundo. As causas do glaucoma não são completamente compreendidas, mas atualmente há um grande foco na identificação de novos tratamentos, evitando que as células nervosas na retina morram, bem como tentando reparar a perda de visão por meio da regeneração de axônios doentes através do nervo óptico.

“Nossa estratégia se baseia no uso de terapia genética - uma abordagem já em uso clínico - para administrar Protrudina no olho. É possível que nosso tratamento possa ser desenvolvido como uma forma de proteger os neurônios da retina da morte, bem como estimular o crescimento de seus axônios. É importante ressaltar que essas descobertas precisariam de mais pesquisas para ver se poderiam ser desenvolvidas em tratamentos eficazes para humanos. ”

A protrudina normalmente reside no retículo endoplasmático, estruturas minúsculas dentro de nossas células. Neste estudo, a equipe mostrou que o retículo endoplasmático encontrado nos axônios parece fornecer materiais e outras estruturas celulares importantes para o crescimento e sobrevivência, a fim de apoiar o processo de regeneração após a lesão. A protrudina estimula o transporte desses materiais até o local da lesão.

O Dr. Petrova acrescentou: “As células nervosas do sistema nervoso central perdem a capacidade de regenerar seus axônios à medida que amadurecem, por isso têm uma capacidade muito limitada de regeneração. Isso significa que lesões no cérebro, medula espinhal e nervo óptico têm consequências que alteram a vida.

“O modelo de lesão do nervo óptico é frequentemente usado para investigar novos tratamentos para estimular a regeneração do axônio do SNC, e os tratamentos identificados dessa forma costumam ser promissores na medula espinhal lesada. É possível que Protrudina aumentada ou ativada possa ser usada para aumentar a regeneração na medula espinhal lesada. ”