O horma´nio liberador de gonadotrofina (GnRH) éo principal horma´nio que regula a reprodução sexual em humanos e outros mama­feros. Estudos anteriores da Neurociênciadescobriram que neura´nios produtores de GnRH migram de uma regia£o do nariz conhecida como placa³dio nasal para a parte anterior do cérebro (isto anã, o prosencanãfalo) antes do nascimento de humanos e outros mama­feros.

A função desses neura´nios, no entanto, éestabelecida após o nascimento, durante a infa¢ncia. Nos esta¡gios iniciais do desenvolvimento pa³s-natal, de fato, os neura´nios produtores de GnRH são integrados em uma rede neuroglial complexa, que em última análise define sua função fisiola³gica.

Pesquisadores da Universidade de Lille e de outros institutos em toda a Europa realizaram recentemente um estudo com o objetivo de investigar os mecanismos neurais por meio dos quais esses neura´nios importantes são integrados em redes complexas durante a infa¢ncia. Seu artigo, publicado na Nature Neuroscience , revela uma via neural atéentão desconhecida atravanãs da qual o cérebro de humanos e outros mama­feros podem controlar o processo de maturação sexual.

"Este estudo surgiu quando eu era um pesquisador de pa³s-doutorado no laboratório de Sergio R Ojeda no Centro Nacional de Pesquisa de Primatas do Oregon (Beaverton, OR, EUA) vinte anos atrás (1999-2002)", Vincent Prevot, um dos pesquisadores que realizou o estudo, disse ao Medical Xpress. "Na anãpoca, os astra³citos estavam emergindo como parceiros-chave no processamento de informações neuronais, um conceito que havia sido estabelecido pelo Dr. Ojeda uma década antes."

Em um estudo anterior , Prevot e alguns de seus colegas usaram abordagens transgaªnicas de última geração para investigar os processos de comunicação entre astra³citos e GnRH-neura´nios. Suas descobertas, publicadas em 2003, mostraram que esses processos desempenham um papel crucial na maturação sexual de camundongos faªmeas.

"A próxima pergunta a³bvia era determinar como a comitiva glial dos neura´nios GnRH foi estabelecida no hipota¡lamo durante o desenvolvimento pa³s-natal, já que os neura´nios nascem durante o desenvolvimento embriona¡rio, mas descobriu-se que a astrogaªnese (ou seja, o nascimento dos astra³citos) ocorrem em outras áreas do cérebro durante os últimos dias de gestação e nas primeiras semanas após o nascimento ", disse Ariane Sharif, que codirigiu o estudo com a Prevot, ao Medical Xpress.

Em seus experimentos iniciais, Prevot e Sharif usaram BrdU, um ana¡logo da timidina que se integra ao DNA de células recanãm-nascidas quando uma canãlula-ma£e estãocopiando seu material genanãtico para transmiti-lo a s células filhas. Quando eles injetaram esse ana¡logo em filhotes de ratos, eles descobriram que astra³citos se formaram no hipota¡lamo (ou seja, a área do cérebro que produz horma´nios) durante as primeiras duas semanas de vida dos recanãm-nascidos.

Os pesquisadores observaram que esses astra³citos recanãm-formados estavam preferencialmente associados aos neura´nios GnRH. Curiosamente, eles também descobriram que os neura´nios GnRH pareciam atrair astra³citos recanãm-nascidos em sua vizinhana§a.

"O nascimento das células foi observado matando os animais duas horas após a injeção de BrdU e a atração de astra³citos recentemente diferenciados foi observada matando os animais sete dias após uma única injeção de BrdU", explicou Prevot. "Embora o número de neura´nios GnRH não mude durante a vida pa³s-natal, uma proporção muito maior de neura´nios GnRH foi encontrada associada a células recanãm-nascidas em 7 dias do que em 2 horas após a injeção de BrdU."

Prevot e Sharif ficaram surpresos ao descobrir que apenas astra³citos nascidos no ini­cio da segunda semana de vida dos filhotes escoltavam os neura´nios GnRH atéa idade adulta, associando-se morfologicamente a eles. Para investigar esta descoberta mais a fundo e entender melhor suas implicações, a equipe teve que identificar uma estratanãgia para inibir o nascimento de novas células nas proximidades dos neura´nios GnRH para que pudessem avaliar o efeito da produção de astra³citos na maturação sexual pa³s-natal.

"Esta não foi uma tarefa tão fa¡cil, já que o cérebro infantil estãoem constante crescimento e, portanto, a entrega crônica local de drogas antimita³ticas na vizinhana§a dos neura´nios GnRH éum objetivo difa­cil de alcana§ar", disse Sharif. "Graças a  colaboração com cientistas farmacaªuticos, projetamos microparta­culas que poderiam ser implantadas no hipota¡lamo de ratos infantis e liberar drogas antimita³ticas por apenas 1 semana."

As microparta­culas projetadas por Prevot, Sharif e seus colegas poderiam prevenir a formação de novos astra³citos nas proximidades dos neura´nios GnRH. Ao administra¡-los aos filhotes de ratos, portanto, eles puderam avaliar o impacto da produção de astra³citos durante a infa¢ncia sobre a maturação sexual. Os resultados desses experimentos produziram resultados muito interessantes, pois a equipe descobriu que a administração das microparta­culas teve consequaªncias marcantes na fertilidade e maturação sexual de ratas.

"Curiosamente, o fena³tipo resultante da inibição da capacidade dos neura´nios GnRH de recrutar astra³citos se assemelhava ao descrito por um pesquisador belga com quem eu estava fazendo a transição no laboratório do Dr. Ojeda, Prof. Anne Simone-Parent no Hospital Universita¡rio de Lia¨ge," Prevot disse. "Prof. Simone-Parent tem investigado especificamente os efeitos dos desreguladores enda³crinos em ratas durante o desenvolvimento pa³s-natal."

Em seus testes a seguir, Prevot, Sharif e seus colegas descobriram que o tratamento de filhotes faªmeas com doses muito baixas de bisfenol A (ou seja, um composto orga¢nico sintanãtico frequentemente usado para fabricar polímeros) impactou a capacidade dos neura´nios GnRH de recrutar astra³citos, reproduzindo naturalmente o gene efeitos dos medicamentos antimita³ticos. Os medicamentos antimita³ticos são produtos farmacaªuticos usados ​​para tratar o câncer que bloqueia o crescimento do tumor matando as células que estãoentrando em divisão (isto anã, mitose).

"Na³s então usamos abordagens adicionais de última geração para identificar como os neura´nios GnRH poderiam se comunicar com células recanãm-nascidas e por que a escolta glial era importante para o neura´nio GnRH", disse Prevot. "Com relação ao último ponto, usando a marcação fluorescente para visualizar protea­nas e eletrofisiologia (ou seja, monitorar a atividade elanãtrica dos neura´nios GnRH), pudemos identificar que era a chave para a integração do neura´nio GnRH na rede neuronal que eles usam para adaptar a função reprodutiva para a homeostase corporal e restrições ambientais. "

O estudo recente realizado por esta equipe de pesquisadores pode ter implicações importantes para pesquisas futuras, pois mostra claramente que os neura´nios produtores de GnRH criam seu pra³prio ambiente glial durante os primeiros esta¡gios do desenvolvimento pa³s-natal. Ele também destaca como prejudicar sua capacidade de fazer isso, por exemplo, injetando substâncias que interrompem seus processos naturais, pode impactar o desenvolvimento pa³s-natal, com consequaªncias potencialmente graves e duradouras para a saúde.

"Agora planejamos realizar mais estudos com o objetivo de identificar os mecanismos exatos pelos quais os desreguladores enda³crinos agem nas células da glia para evitar a sua ancoragem (associação morfola³gica e funcional com) aos neura´nios que precisam deles", acrescentaram Sharif e Prevot.