No laboratório, IL-17A provoca dobramento precoce do córtex fetal

Ao microscópio, uma porção dobrada de córtex humano em desenvolvimento encontra-se fora do organismo, mantida viva num ambiente controlado e rico em nutrientes. Na University of Aberdeen, os investigadores liderados pelo Dr. Daniel Berg e pelo Dr. Eunchai Kang utilizaram estes cerebroides 3D para testar de que forma um sinal inflamatório associado à ativação imunitária materna poderia afetar o cérebro fetal.

A experiência centrou-se na IL-17A, uma proteína de sinalização inflamatória. A equipa utilizou tecido fetal humano do córtex pré-frontal dorsolateral, recolhido após uma interrupção voluntária da gravidez, e comparou cerebroides expostos à IL-17A com tecido não tratado. O sinal fez com que o córtex em desenvolvimento se dobrasse prematuramente, aumentando também a espessura cortical e acelerando a produção e maturação dos neurónios.

O modelo foi concebido para responder a uma limitação dos organoides cerebrais, órgãos simplificados cultivados a partir de células estaminais. Os organoides são amplamente utilizados em neurociência, mas não reproduzem de forma fiável toda a complexidade biológica dos órgãos humanos. Os cerebroides preservam mais da estrutura típica, da diversidade celular e da organização encontradas no córtex humano em desenvolvimento, permitindo aos investigadores observar mais de perto a forma como o próprio tecido responde.

Os investigadores combinaram microscopia e marcação celular com sequenciação de RNA e proteómica para acompanhar a resposta. Descobriram que a IL-17A atuava diretamente sobre as células estaminais neurais e que a ativação persistente da via de sinalização NF-κB parecia impulsionar as alterações. O bloqueio dessa via reverteu muitos dos efeitos, apontando para um mecanismo que pode agora ser testado em estudos posteriores, e não para uma explicação definitiva.

Assim, concretamente, o sistema de cerebroides oferece aos investigadores do cérebro um modelo de tecido humano para examinar de que forma os sinais inflamatórios podem alterar o desenvolvimento cortical inicial. Não mostra que a inflamação materna cause perturbações do neurodesenvolvimento: os resultados são laboratoriais e as vias biológicas ainda precisam de ser investigadas em cerebroides, organoides e modelos animais. A equipa de Berg planeia criar cerebroides a partir de outras regiões do cérebro em desenvolvimento e estudar as respostas de células imunitárias, vasos sanguíneos e células estaminais neurais especializadas.