Um 'atlas' do plexo coróide do cérebro ao longo da vida

Antes visto apenas como um produtor do líquido cefalorraquidiano (LCR) que banha o cérebro e a medula espinhal, o plexo coróide é agora conhecido por ser um jogador fundamental no desenvolvimento do cérebro e imunidade. Essas frondes de tecido cerebral, localizadas nas cavidades cerebrais cheias de LCR, conhecidas como ventrículos, secretam pistas instrutivas no LCR para regular o desenvolvimento do cérebro. Eles também funcionam como uma barreira importante entre o cérebro e o resto do corpo.

Maria Lehtinen, PhD , do Boston Children’s Hospital fez muito do trabalho pioneiro na compreensão deste tecido outrora obscuro. Em novo trabalho publicado em Cell , Lehtinen, Neil Dani, PhD, e outros colegas do Boston Children’s e do Broad Institute criaram um “atlas” celular e espacial do plexo coróide durante diferentes fases da vida (desenvolvimento inicial, idade adulta, velhice).

O mapa fornece uma referência para acelerar estudos futuros que investiguem a regulação ao longo da vida desta estrutura cerebral diminuta, mas influente.

“Para compreender totalmente o plexo coróide e suas funções, precisávamos identificar seus tipos de células constituintes e sua composição molecular”, diz Dani, que foi co-autora em o artigo com Rebecca Herbst, uma estudante de doutorado no Broad Institute. “Essas percepções estavam faltando na comunidade.”

Extraindo tecido do plexo coróide

Isolando o tecido do plexo coróide embrionário, adulto , e ratos velhos já era um trabalho. Exigia abordagens especiais de microdissecção, uma vez que esses tecidos ficam nas profundezas dos ventrículos do cérebro.

“Descobrir como dissecar o plexo coróide intacto do terceiro ventrículo foi particularmente desafiador”, disse Dani.

Com o tecido de cada um dos três ventrículos dos animais em mãos, os pesquisadores realizaram o sequenciamento de RNA de mais de 98.000 células e núcleos celulares para comparar seus perfis de expressão gênica (quais genes foram ativados ou desativados). Isso permitiu que eles catalogassem diferentes tipos e subtipos de células no plexo coróide de cada ventrículo, em diferentes idades – a primeira vez que isso foi feito.

“Tínhamos anteriormente feito sequenciamento de RNA em massa do tecido do plexo coróide, mas isso foi como colocar tudo em um liquidificador “, diz Lehtinen, que foi co-autor sênior do artigo com Naomi Habib, PhD e Aviv Regev, PhD no Broad Institute. “Não sabíamos quais células estavam secretando o quê. O sequenciamento célula por célula nos dá um plano de quais células estão e onde ao longo da vida. Conhecendo os diferentes tipos de células, podemos explorar seus papéis e funções, como são conversando entre si e como o tecido é construído. “

Um inventário do plexo coróide

As investigações revelaram um complexo ” arquitetura “do tecido do plexo coróide específico para cada ventrículo. A expressão do gene variou especialmente entre células epiteliais e fibroblastos no cérebro em desenvolvimento.

“Achamos que as diferenças podem ter a ver com ajudar a orientar o desenvolvimento de regiões cerebrais próximas”, diz Lehtinen. “Existem diferentes ‘coquetéis’ de fatores secretados em diferentes ventrículos, em diferentes padrões.”

Além dos tipos de células centrais, os pesquisadores descobriram vários subtipos neuronais. “Normalmente, não se pensa que o plexo coróide tenha muitos neurônios”, diz Lehtinen. “O que eles estão fazendo no plexo coróide ainda está em discussão e experimentação.”

Os dados de sequenciamento também revelaram diferenças nas secreções das células e na composição molecular.

“Ficamos intrigados com a expressão da insulina nas células epiteliais do plexo coróide do terceiro ventrículo em desenvolvimento”, diz Dani. “Se esta é uma fonte central viável e funcional de insulina no cérebro, precisa ser mais investigada. Também descobrimos que algumas células epiteliais e mesenquimais expressam receptores ACE2, que o vírus SARS-CoV-2 usa para entrar nas células. Isso reforça a necessidade entender como o plexo coróide funciona não apenas na saúde, mas também na doença. “

Defendendo o cérebro

A equipe achou um ótimo Trata-se da atividade imunológica no plexo coróide, com vários tipos de células imunológicas residindo ali, mais comumente macrófagos. A atividade de sinalização imunológica variou com a idade, com mais sinais inflamatórios captados em amostras de cérebros envelhecidos.

“Agora podemos começar a analisar como diferentes populações de células do sistema imunológico são ativadas e como respondem a lesões”, diz Lehtinen. “Isso nos dá uma linha de base e um conjunto de marcadores moleculares para começar a observar.”

Outros achados revelaram a disposição das artérias, veias e capilares no plexo coróide e sua organização em relação às regiões cerebrais adjacentes.

“Alguns desses vasos expressavam proteínas da barreira hematoencefálica, o que não havia sido descrito antes”, observa Dani. “Assim que os mapeamos, descobrimos que são contínuos com as artérias de regiões cerebrais adjacentes.”

Uma ‘janela’ terapêutica?

Com esse recurso em mãos, a comunidade científica agora tem muito a explorar. Lehtinen e Dani acreditam que, uma vez que o plexo coróide seja melhor compreendido, ele pode servir de alvo para drogas neurológicas.

“A terapia gênica direcionada ao LCR e ao plexo coróide pode ser uma abordagem terapêutica estimulante”, diz Lehtinen. “Não vai consertar tudo, mas pode ter um impacto considerável.”

Em outro trabalho, Lehtinen e colegas recentemente mostraram que antes do nascimento, o plexo coróide pode ser um canal para a inflamação causada por infecção materna, abrindo caminho para estudos de condições de neurodesenvolvimento, como o autismo. Outro estudo descobriu que uma proteína no plexo coróide ajuda a reduzir os níveis de fluido em excesso no cérebro , potencialmente fornecendo um alvo para o tratamento de
hidrocefalia .

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O trabalho atual foi inicialmente financiado por uma bolsa de colaboração do Boston Children’s Hospital-Broad Institute. Outros apoiadores incluem o National Institutes of Health, a Pediatric Hydrocephalus Foundation, a Reagan Sloane Shanley Scholarship e a New York Stem Cell Foundation ( Hospital Infantil de Boston
O Boston Children’s Hospital é classificado como o hospital infantil número 1 do país pelo US News & World Report e é o principal afiliado de ensino pediátrico da Harvard Medical School.

” target=”_blank”>Fundado como um hospital para crianças com 20 leitos, o Boston Children’s é agora um centro abrangente de 415 leitos para atendimento de saúde infantil e adolescente. Respostas e siga-nos nas redes sociais @ BostonChildrens

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