Estudo internacional revela variações inesperadas de sódio em células cerebrais

Um estudo internacional liderado pelo Instituto de Neurobiologia da Universidade Heinrich Heine de Düsseldorf na Alemanha demonstrou que as células astrocytes do cérebro possuem variações na concentração de sódio muito maiores do que se acreditava anteriormente. A pesquisa, publicada na revista Nature Communications, desenvolveu um método inovador que permite visualizar diretamente o conteúdo de sódio em células individuais de tecido cerebral.

Os cientistas comprovaram que as células astrocytes, também conhecidas como células estrelares, não possuem uma concentração uniforme de sódio como se supunha. Essas células, que compõem aproximadamente metade do cérebro, desempenham função essencial no desenvolvimento cerebral e na comunicação entre neurônios.

O elemento sódio, na forma de íons positivos, é o principal eletrólito do corpo humano e vital para muitas funções cerebrais. A equipe liderada pela professora Dra. Christine Rose desenvolveu uma técnica que permite visualizar o conteúdo de sódio nas astrocytes e seus finos processos diretamente no tecido cerebral pela primeira vez.

Juntamente com pesquisadores da Universidade Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg, da Universidade de Bonn e da Universidade do Sul Flórida, os neurobiólogos testaram a suposição existente de que todas as astrocytes teriam baixa concentração de sódio. Os pesquisadores estabeleceram que essa suposição não está correta.

Eles descobriram diferenças tanto entre astrocytes individuais quanto entre várias subunidades dessas células. Em colaboração com colegas de Erlangen-Nuremberg, eles demonstraram que certas moléculas transportadoras, encontradas na membrana celular de diferentes astrocytes em números e configurações variadas, são responsáveis por essas diferenças.

Os parceiros dos Estados Unidos implementaram essas descobertas em modelos computacionais biofísicos e conseguiram replicar os resultados experimentais em simulações. Os achados obtidos em tecido cerebral isolado em Düsseldorf foram validados em modelos animais pelos colegas de Bonn.

Dr. Jan Meyer, autor principal do estudo, explicou que eles também conseguiram mostrar que existem subdomínios funcionais especializados nas astrocytes devido às diferentes concentrações de sódio. A professora Christine Rose, líder do estudo, destacou aspectos adicionais, afirmando que essas novas propriedades podem desempenhar papel em diversos distúrbios cerebrais.

Ela mencionou que os níveis de íons e a regulação de neurotransmissores são afetados em condições como epilepsia ou após um acidente vascular cerebral. Os achados oferecem, portanto, pontos de partida para pesquisas futuras, segundo o portal phys.org.