Repulsões recíprocas de moléculas da superfície celular evitam o emaranhamento em redes hipocampais paralelas

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O hipocampo é uma região do cérebro amplamente responsável pela formação da memória.

Uma equipe de pesquisadores afiliada a múltiplas instituições nos Estados Unidos descobriu que as repulsões recíprocas de moléculas de superfície celular impedem o enredamento em redes hipocampais paralelas. Em seu artigo publicado na revista Science, o grupo descreve como eles utilizaram a seqüência de RNA unicelular para traçar o perfil das células em desenvolvimento no hipocampo e o que aprenderam ao fazê-lo. Yajun Xie e Corey Harwell, da Harvard Medical School, publicaram um artigo na revista “Nature”, descrevendo o trabalho feito pelos pesquisadores sobre este novo esforço.

Pesquisas anteriores mostraram que o hipocampo em mamíferos tem duas redes únicas compostas de neurônios e axônios – uma é usada para processar informações espaciais, a outra relacionada a objetos. Por vários anos, pesquisadores têm se perguntado como o cérebro consegue evitar que as duas redes fiquem emaranhadas uma com a outra. Neste novo esforço, os pesquisadores procuraram encontrar a resposta.

Pesquisas anteriores também mostraram que o hipocampo é composto de três subcampos que foram nomeados CA1, CA2 e CA3, e que os neurônios no projeto CA1 para alvos no subiculum-projecting significa crescer em direção a um elemento de atração. As projeções em CA1 no subiculum são organizadas ao longo de um eixo onde os neurônios na parte proximal do projeto CA1 para o subiculum distal e os neurônios no projeto CA1 distal para o subiculum proximal.

Pesquisadores trabalhando em um esforço prévio descobriram que uma molécula de superfície celular chamada teneurina-3, que são expressas pelos neurônios no subiculum distal, se ligam entre si e criam uma atração para os axônios vindos do subiculum proximal CA1. Foi sugerido na época que era provável que outro tipo de molécula de superfície funcionasse de maneira semelhante para criar uma atração entre os neurônios no subiculum distal CA1 e no subiculum proximal. Os pesquisadores usaram o seqüenciamento de RNA de célula única para encontrar aquela molécula de superfície, que se revelou ser a latrofilina 2. Outros estudos mostraram que não apenas as duas moléculas de superfície atuam como uma força de atração para seus respectivos axônios, mas também servem como uma força repelente para os neurônios da outra rede. Tais forças repelentes, os pesquisadores observam, ajudam a evitar que as duas redes se entrelacem.

Referências

Reciprocal repulsions of cell-surface molecules prevent tangling in parallel hippocampal networks
https://medicalxpress.com/news/2021-06-reciprocal-repulsions-cell-surface-molecules-tangling.html

Daniel T. Pederick et al, Reciprocal repulsions instruct the precise assembly of parallel hippocampal networks, Science (2021). DOI: 10.1126/science.abg1774

Yajun Xie et al, Attraction and repulsion cooperate during brain-circuit wiring, Nature (2021). DOI: 10.1038/d41586-021-01502-0

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