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06/11/2008

Atrás das chaves genéticas do cérebro

El País
Alicia Rivera
Em Alicante
Se alguém pensou que com a descoberta do genoma humano, ao decifrar suas letras químicas, o mais importante para conhecer as chaves do organismo estava feito, enganou-se, e muito. O trabalho atual em todo o mundo para decifrar o que faz cada gene é mais descomunal ainda, e o cérebro não é diferente nisso de qualquer outro órgão do corpo, e sim mais complexo. Aproximadamente a metade de todos os genes do genoma (entre 20 mil e 25 mil) estão relacionados com o cérebro, comenta o neurocientista alemão Rüdiger Klein. "Há cerca de 100 bilhões de neurônios no cérebro, e cada um faz cerca de 10 mil conexões, formando também redes", acrescenta. E os neurônios fazem - graças aos genes e seus sinais moleculares - coisas complexas.

Klein investiga como os neurônios da espinha dorsal conseguem que seus axônios, seus prolongamentos, viajem pelo organismo em desenvolvimento até formar todo o sistema nervoso periférico. Os axônios de um só neurônio chegam a medir mais de um metro quando têm que chegar até os dedos dos pés. Como sabem por onde devem ir? "É como o tráfego de uma cidade, com sinais de parada, de virada obrigatória, de bifurcação, semáforos, etc.", explicou Klein recentemente no Instituto de Neurociências (IN) de Alicante, no sul da Espanha. "Nesse tráfego de neurônios, algumas células produzem esses sinais, e quando se aproxima do axônio este as entende e atua em conseqüência, com suas próprias instruções genéticas", continua Klein. "Nós clonamos genes que modificam esses sinais, e são mais de cem."

Por esse trabalho, que Klein começou no laboratório do cientista espanhol Mariano Barbacid nos EUA, recebeu agora no Instituto de Alicante o Prêmio Internacional em Neurobiologia do Desarrollo Remedios Caro-Almela, dotado com 18 mil euros.

"Com o genoma humano conhecemos os genes que intervêm no cérebro e agora queremos saber o que fazem individualmente", continua esse pesquisador alemão de 50 anos. "E usamos ratos transgênicos porque neles podemos destruir um gene individual ou desativá-lo, ver o que acontece com o animal e assim decifrar a função do gene."

O espanhol Óscar Marín, pesquisador do IN, também estuda as capacidades migratórias dos neurônios, mas de outro tipo. Os dele são os neurônios imaturos que acabam formando o córtex cerebral. Também migram ou se deslocam, sobretudo durante o desenvolvimento embrionário. "Essas células têm informação genética muito precisa de onde devem ir e se desenvolvem em um ambiente dinâmico de sinais que sabem emitir e ler", explica Marín. "Estamos começando a entender que mecanismos genéticos intervêm nessa migração."
O córtex é formado por dois tipos de células que, por um lado, interagem entre si e por outro controlam essas interações. "Oitenta por cento são de um tipo e 20% de outro", explica Marín. "O mau funcionamento desses 20% pode ser responsável por patologias como a epilepsia, a esquizofrenia, o autismo ou o transtorno bipolar", diz. Para ele não há dúvida de que a maior parte dos transtornos psiquiátricos tem uma base fisiológica que vai se revelando aos poucos, e é uma opinião muito difundida no IN, seguramente unânime.

Marín é um dos jovens cientistas de grande projeção internacional que esse instituto de Alicante está orgulhoso de ter em seu plantel. "Queremos potencializar os jovens pesquisadores para que não se encontrem fora de lugar quando regressarem à Espanha", indica Juan Lerma, diretor do IN (instituição do CSIC e da Universidade Miguel Hernández).

Se os transtornos psiquiátricos são na maioria disfunções fisiológicas é porque também o são as funções cerebrais, afirmam os neurocientistas. E isso inclui atividades aparentemente tão pouco tangíveis quanto a memória. "Estudamos a base molecular da memória, concretamente os genes CREB", diz Ángel Barco. "Sabemos que para a memória de curto prazo bastam algumas proteínas disponíveis na célula, mas para a memória de longo prazo, para que se fixem as recordações, é preciso ativar o fator CREB, que controla um programa genético no qual há muitos genes envolvidos que queremos decifrar."

Nesse quebra-cabeça que é o cérebro, qualquer peça que encaixe ganha uma importância inesperada. Miguel Maravall cuida em seu laboratório dos bigodes de ratos, chamados vibrissas. Em seus experimentos, ele coloca o animal em um dispositivo que fixa sua cabeça enquanto outro vai tocando cada vibrissa (são cerca de 30 de cada lado do focinho), ao mesmo tempo em que um sensor finíssimo inserido no cérebro capta como se ativa um ou outro neurônio quando se move um bigode. Não é uma brincadeira. "Usamos o rato como modelo funcional para investigar como o cérebro recebe e processa a informação do ambiente", explica o pesquisador.

Maravall é físico, outros pesquisadores de neurociência vêm da biologia molecular e não faltam médicos. O esforço conjunto se explica pela tarefa ambiciosa: compreender o cérebro em seu nível biológico mais fundamental.

Frio, hortelã e câncer de próstata
Existem alguns genes chamados Snail [caramujo] que se encarregam de células viajantes. Partem, no embrião, de toda a borda do cérebro e da medula espinhal e migram para formar o sistema nervoso periférico e o esqueleto do rosto. "São uma novidade evolutiva dos vertebrados, provavelmente para formar a cabeça, que seria uma necessidade nos predadores", explica a pesquisadora Ángela Nieto. Ela descobriu esses genes há mais de dez anos e continua se maravilhando com suas implicações. "Esses três genes Snail conferem à célula três propriedades: capacidade migratória (para ir de sua origem até os tecidos, como o sistema nervoso periférico), resistência à morte (para cumprir sua função) e controle da proliferação, para favorecer a capacidade migratória", explica.

Esses genes funcionam no embrião durante o desenvolvimento e depois se apagam, mas podem se reativar no adulto e então surge a patologia. Qual? Uma célula que migra, prolifera indefinidamente e não morre é um câncer. "Estudamos por que esses genes se reativam no adulto e como evitar isso", comenta Nieto, em cujo laboratório no Instituto de Neurociências de Alicante se trabalha com peixes-zebra, frangos e ratos como animais modelos.

Em outro laboratório do instituto, Félix Viana e seu grupo pesquisam como atua em nível molecular o sistema de sensação do frio que funciona igualmente para a hortelã (por isso é refrescante) e outros sensores que se ativam com o calor, e o picante da pimenta. Os ratos transgênicos são de grande utilidade em seus experimentos. Não só tentam saber que neurônios intervêm e como, quais são os sinais que chegam até eles dos terminais nervosos com essas sensações duplas, como agora perseguem a explicação de uma surpresa inexplicável: a mesma proteína que é o sinal do frio está muito concentrada no câncer de próstata. "Queremos saber por que e talvez encontrar uma pista terapêutica", diz Viana. A metade dos genes dirige o órgão menos conhecido. Tenta-se identificar cada um Luiz Roberto Mendes Gonçalves

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