Characterization of newly generated neurons after an injury to the drosophila adult brain - Caio, Margarida Teixeira Damião da Silva (2021)
RESUMO: No cérebro de mamíferos, duas zonas mantêm a capacidade de gerar neurónios durante a vida adulta, a zona subventricular e a zona subgranular no hipocampo. No entanto, ainda não foram criadas técnicas que permitam aumentar o potencial neurogénico destas zonas após uma lesão no cérebro de modo a regenerar o cérebro dos mamíferos. Para compreender melhor os fatores que influenciam a proliferação das células estaminais adultas, organismos mais simples, como o peixe-zebra e a mosca-da-fruta, são usados em investigação. Apesar de se pensar que a neurogénese na mosca adulta era rara, estudos mais recentes vieram a demonstrar que o cérebro da mosca adulta tem uma elevada capacidade proliferativa. Após uma lesão no lobo ótico do cérebro da mosca adulta, progenitores quiescentes são ativados, proliferam e originam novos neurónios, especialmente no local do dano. Para determinar os subtipos neuronais formados no cérebro da mosca adulta após uma lesão no lobo ótico, usei um método de rastreamento de linhagem dependente de recombinação mitótica para marcar especificamente novos neurónios gerados após a lesão e analisei os seus subtipos pelas suas assinaturas moleculares de neurotransmissores, fatores de transcrição, e morfologia. Tendo em conta os perfis moleculares e características morfológicas, descobri que várias classes de neurónios dos lobos óticos são regeneradas após uma lesão nos mesmos e identifiquei especificamente o subtipo de neurónios da medula intrínsecos 1, Mi1, que expressam o fator de transcrição Bsh e que têm um papel importante no processamento de informação visual. Mais ainda, observei que células da glia também são geradas no lobo ótico e que novos neurónios são formados no cérebro central após a lesão, no entanto, estudos adicionais são necessários para o confirmar. Adicionalmente, questionámo-nos se a resposta regenerativa nos lobos óticos seria relevante para recuperar funções cerebrais após a lesão. Para o investigarmos, utilizámos um ensaio de fixação e orientação para determinar se uma lesão no lobo ótico de moscas adultas pode modificar este comportamento dependente do sistema visual. Os testes comportamentais revelaram que uma lesão bilateral causa a perda significativa da capacidade de orientação numa mosca normal. No entanto, esta capacidade foi recuperada uma semana depois da lesão, sugerindo que os novos neurónios formados após a lesão integram os circuitos visuais e participam no comportamento de orientação, permitindo uma regeneração funcional do sistema visual. Para determinar se a recuperação da orientação depende da proliferação de progenitores neurais adultos, testei o comportamento após a lesão em moscas em que a ativação dos progenitores neurais e a consequente neurogénese regenerativa são bloqueadas com ferramentas genéticas específicas. Moscas em que a ativação dos progenitores neurais foi suprimida demonstraram fraca orientação na fase aguda da lesão e não recuperaram a sua performance com o tempo. Deste modo, as minhas experiências indicam que a proliferação dos progenitores neurais adultos e a neurogénese resultante são importantes para recuperar funcionalmente um comportamento visual após uma lesão cerebral. Em conclusão, estes resultados enfatizam que a geneticamente acessível mosca da fruta é um modelo promissor para estudar os mecanismos que regulam a neurogénese adulta e a regeneração funcional do sistema nervoso central.