Neural stem cell heterogeneity and adult neuronal diversity - Reis, José Teles (2020)
RESUMO: Uma vasta diversidade celular pode ser observada no sistema nervoso animal. Na mosca da fruta são os neuroblastos (NB), células estaminais multipotentes, que geram todos os neurónios do indivíduo adulto. Estes dividem-se assimetricamente gerando células filhas que de seguida se dividem originando neurónios ou células da glia. Há mais de 30 anos que as linhagens de NBs são estudadas como modelo para entender os mecanismos moleculares básicos por detrás do desenvolvimento neuronal. Estudos mostram que diferentes genes ligados à especificação celular podem ser diferencialmente expressos entre as variadas linhagens. Como resultado, diferentes subtipos neuronais são então gerados a partir de cada NB. No entanto, ainda não temos um entendimento global de todas as instruções genéticas necessárias em cada linhagem para a construção do sistema nervoso central do adulto. De modo a contribuirmos para o seu estudo, recentemente o nosso laboratório revisitou a especificação da diversidade neuronal utilizando o método de sequenciação de célula-única, um método que permite a identificação de heterogeneidade celular. Neste trabalho, dados de sequenciação de célula-única de linhagens de NBs foram analisados com recurso a métodos bioinformáticos. Isto levou à identificação de todos os tipos celulares característicos das linhagens de NBs. Através da comparação dos perfis de expressão das várias categorias celulares, foi possível identificar múltiplos genes que se encontravam diferencialmente expressos ao longo da diferenciação das linhagens de NBs. Incluídos estavam vários genes conhecidos como estando envolvidos na especificação das linhagens de NBs, mas também alguns genes que ainda não foram estudados neste contexto. Além disto, também observámos uma notável heterogeneidade entre NBs e neurónios. Curiosamente, vários genes que foram identificados como estando diferencialmente expressos entre os NBs da larva, também apresentam este padrão no embrião. Isto apoia a ideia de que a identidade e os programas transcricionais das várias linhagens são conservados desde a fase de neurogénese do embrião até à larva. Por último, a expressão de alguns genes marcadores que tinham sido identificados como estando heterogeneamente expressos foi também validada in vivo. No geral, este trabalho poderá providenciar estudos futuros um mapa dos genes potencialmente envolvidos no desenvolvimento de linhagens de NBs e na criação da diversidade neuronal.