Descobertas Inovadoras sobre Sintomas Sensoriais no Autismo com Modelo de Células-Tronco

Desvendando os Sintomas Sensoriais no Autismo Através de um Modelo Inovador Baseado em Células-Tronco

Olha que interessante essa pesquisa liderada pelo Dr. Sergiu P. Pasca e sua equipe na Universidade de Stanford.

Utilizando uma tecnologia de ponta baseada em células-tronco, eles construíram um modelo funcional da principal via sensorial neural humana.

Essa inovação abre portas incríveis para compreendermos a fisiopatologia dos sintomas sensoriais no autismo e em outros transtornos psiquiátricos, como psicose e TDAH, além de pavimentar o caminho para o desenvolvimento de terapias mais direcionadas.

É realmente empolgante pensar nas implicações desse avanço para a compreensão dos sintomas sensoriais.

As dificuldades no processamento sensorial são características marcantes do transtorno do espectro autista (TEA). Indivíduos com autismo podem vivenciar hipersensibilidade ou, em alguns casos, hipossensibilidade a uma vasta gama de estímulos sensoriais, desde luz intensa e sons altos até texturas de roupas.

Curiosamente, problemas na interpretação dos sinais sensoriais também são relevantes na esquizofrenia e no transtorno bipolar em indivíduos com psicose, e até mesmo pessoas com TDAH e depressão podem apresentar desafios sensoriais.

Apesar da bem documentada ocorrência desses sintomas sensoriais em diversos transtornos, os tratamentos existentes geralmente não os abordam de forma específica.

A verdade é que, embora tenhamos um conhecimento considerável sobre nossos órgãos sensoriais e faculdades como audição e visão, entendemos relativamente pouco sobre como perturbações genéticas ou ambientais nas vias sensoriais podem levar ao desenvolvimento desses sintomas, especialmente em patologias relacionadas ao autismo e seus sintomas sensoriais que emergem nos primeiros anos de vida.

A Importância de Modelos Humanos para Entender os Sintomas Sensoriais no Autismo

A busca por tratamentos eficazes para a disfunção sensorial tem sido dificultada pela ausência de modelos experimentais humanos confiáveis das vias sensoriais relevantes. É nesse ponto crucial que a pesquisa do Dr. Pasca e sua equipe se destaca.

Eles relataram na revista Nature o sucesso na construção desse modelo inovador: um modelo funcional da via sensorial neural humana.

Essa via é essencial para transmitir uma ampla gama de informações sensoriais, incluindo a dor, desde a periferia do corpo até a medula espinhal, passando pelo tálamo e chegando ao córtex cerebral.

A capacidade de investigar todos os componentes desse circuito em um modelo humano representa um avanço significativo, já que essa profundidade de análise ainda não havia sido alcançada em modelos animais, limitando nossa compreensão das consequências de diversas manipulações sensoriais no nível do circuito.

A criação desse modelo oferece uma nova perspectiva para o estudo dos sintomas sensoriais no TEA.

Construindo um Modelo Funcional da Via Sensorial Humana para Estudar os Sintomas Sensoriais no Autismo

Para construir esse modelo da via sensorial humana, a equipe utilizou a tecnologia de células-tronco. O Dr. Pasca é um dos pioneiros no desenvolvimento de métodos para reprogramar células da pele e do sangue de indivíduos, incluindo pacientes psiquiátricos, de volta a um estado semelhante ao de células-tronco.

Essa tecnologia notável permite não apenas reverter uma célula especializada ao seu estado primitivo, mas também guiá-la para se tornar tipos celulares específicos, como neurônios ou células gliais no cérebro.

Utilizando essa tecnologia de células-tronco pluripotentes induzidas por humanos (hiPS), a equipe do Dr. Pasca desenvolveu um método para cultivar um grande número de células reprogramadas para formar organoides cerebrais.

Esses organoides se diferenciam, se auto-montam e, o que é mais notável, estabelecem conexões, replicando processos que ocorrem no cérebro em desenvolvimento. A equipe também demonstrou a capacidade de combinar organoides para formar estruturas mais complexas, conhecidas como "assemblóides".

O modelo funcional da via sensorial neural humana que eles construíram é um assembloide composto por quatro organoides, cada um representando uma parte da via completa: órgãos sensoriais, medula espinhal dorsal, tálamo e neurônios excitatórios do córtex cerebral.

Essa reconstrução ex vivo oferece uma ferramenta poderosa para entender os mecanismos envolvidos no desenvolvimento do sistema sensorial humano e, crucialmente, para desvendar a fisiopatologia dos distúrbios sensoriais, incluindo os observados no autismo.

Manipulações no Modelo Revelam Insights sobre a Fisiopatologia dos Sintomas Sensoriais no Autismo

Esse assembloide de quatro partes permitiu à equipe visualizar a transmissão de sinais de cálcio ao longo de toda a rede após a aplicação de um estímulo sensorial químico.

Eles conseguiram capturar propriedades da via sensorial completa funcionando como uma unidade, algo que não era possível observar nos componentes organoides individuais antes de sua integração.

Por exemplo, após a aplicação do estímulo, a equipe pôde observar a operação coordenada dos quatro componentes do assembloide. Além disso, eles foram capazes de observar consequências funcionais ao realizar manipulações específicas nas células dentro do conjunto.

A exclusão experimental de um tipo de canal de íons de sódio levou a uma interrupção da sincronia em toda a rede, enquanto a expressão de uma variante genética conhecida resultou em hipersincronia.

Essas manipulações demonstraram como a alteração de células no assembloide pode afetar o sistema como um todo, gerando patologias ligadas à insensibilidade e à extrema sensibilidade à dor, sintomas frequentemente observados no autismo e outros distúrbios com alterações sensoriais.

O Futuro da Pesquisa e do Tratamento dos Sintomas Sensoriais no Autismo com Plataformas Inovadoras

No futuro, essa plataforma multicelular poderá ser aplicada a uma ampla gama de distúrbios, incluindo a disfunção sensorial em transtornos do neurodesenvolvimento e a hiperalgesia. Os pesquisadores também vislumbram seu uso na triagem de drogas.

A equipe planeja aprimorar o modelo de montagem sensorial desenvolvendo métodos para que os neurônios componentes expressem uma variedade maior de receptores, o que expandiria seu repertório de respostas à estimulação sensorial, como coceira, pressão ou alterações de temperatura.

Outro objetivo é construir outras vias neurais envolvidas na percepção sensorial e integrá-las ao modelo atual para modelar uma complexidade ainda maior do sistema que detecta e transmite informações sensoriais ao cérebro para processamento.

Um foco particular é entender como esses circuitos vitais evoluem desde seus estágios iniciais de desenvolvimento, o momento em que se acredita que começam as disfunções que podem levar a uma variedade de sintomas sensoriais após o nascimento, como os observados no autismo.

A pesquisa do Dr. Pasca e sua equipe representa um avanço promissor na busca por compreender e tratar os sintomas sensoriais no autismo e em outros transtornos neurológicos.

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