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A pesquisa desembaraça conseqüências do ataque do vírus de Zika em pilhas neurais

Os estudos precedentes em relação ao dano do vírus de Zika no cérebro tinham indicado já a predilecção do vírus para uma determinada pilha neural: o astrocyte. Contudo, poucos estudos propor identificar os efeitos da infecção nestas pilhas, assim como sua associação com alterações desenvolventes, incluindo malformações do cérebro e microcefalia. Publicado recentemente no jornal científico dos relatórios, um artigo novo procurou desembaraçar as reacções do vírus nos astrocytes laboratório-criados, comparando os às mesmas pilhas actuais no tecido de cérebro dos animais e dos feto contaminados com Zika.

Marcado por suas estrutura ramificar-derrubada e abundância vasta no tecido de cérebro humano, os astrocytes são nomeados após a palavra grega para estrelas. Complicando nosso órgão soberano, esta constelação neural tem um papel fundamental em nossas funções cognitivas, desde que fornece o apoio metabólico para pilhas do neurônio, participa na formação de sinapses e igualmente compor a barreira do sangue-cérebro, uma estrutura que seleccione a entrada das substâncias no cérebro, protegendo a das toxinas prejudiciais. O estudo realizado pelo instituto de D'Or para a pesquisa e a educação (IDOR), em parceria com a universidade federal de Rio de Janeiro (UFRJ) e de outras instituições brasileiras, encontradas que a parte das complicações neurais causadas por Zika pôde ser relacionada a seu dano nos astrocytes, que igualmente contribuiriam a aparecer de malformações do cérebro.

O autor correspondente do artigo era o neurocientista Stevens Rehen, um pesquisador em UFRJ e IDOR envolvido em diverso outro estuda relacionado a Zika, incluindo a primeira publicação para analisar os efeitos do vírus em mini-cérebros humanos laboratório-revelados. No artigo o mais recente, Rehen e sua equipe descobriram as mudanças que esta infecção viral causa em desenvolver pilhas neurais, assim como suas conseqüências para a revelação do cérebro.

A literatura científica tinha identificado já o ataque de Zika em astrocytes, mas até aqui, nenhum estudo tinha-se centrado sobre a compreensão de como afecta seu funcionamento.”

Karina Karmirian, um membro do grupo de Rehen e um dos primeiros autores do estudo

Entre os danos que o vírus causa a estas pilhas é a sobrecarga de suas mitocôndria, de ruptura do ADN, e do esforço oxidativo, os últimos que são um distúrbio comum ao envelhecimento prematuro, cancro, e doenças neurodegenerative.

O múltiplo analisa

Para conseguir o espaço da pesquisa, os cientistas criaram separada 3 tipos da pilha que estam presente no cérebro fetal humano: astrocytes, neurônios, e células estaminais neurais. Quando contaminados com o vírus de Zika, os danos os mais severos foram provados nos astrocytes, cujos os organelles responsáveis para a respiração celular -- as mitocôndria -- começado produzir excessivamente radicais livres, gerando o esforço oxidativo e as mudanças em sua morfologia. Além do que a porcentagem alta da morte celular, muitos astrocytes da sobrevivência igualmente revelaram núcleos de pilha reduzidos e irregulares após a infecção.

Helena Borges, um professor em UFRJ e um dos pesquisadores no estudo, detalhado porque o dano causado pelo vírus de Zika pode ser permanente nos astrocytes. “Reparar o ADN da dobro-costa quebra, lá é dois tipos principais de reparo do ADN: um que usa uma cópia inteira do ADN como um molde - a recombinação homólogo - e um mecanismo mais rápido do reparo contudo potencial assunto à mutação, que dispensa a presença de uma cópia integrada do ADN: a recombinação não-homólogo. Proliferar pilhas, como células estaminais neurais, pode usar ambos os mecanismos do reparo. Contudo, as pilhas diferenciadas tais como astrocytes têm uma possibilidade reduzida da recombinação homólogo, aumentando a possibilidade das mutações permanentes que aparecem nestas pilhas”, explicam o perito.

A pesquisa igualmente analisou materiais em relação aos tecidos de cérebro dos feto que não sobreviveram à infecção. Os cientistas identificaram os maiores sinais da inflamação em astrocytes fetal, confirmando a importância destas pilhas no teste padrão do ataque do vírus. O mesmo perfil inflamatório foi identificado nos estudos animais: os ratos contaminados com o vírus de Zika igualmente revelaram a maior vulnerabilidade em seus astrocytes, em comparação com os neurônios. Pilhas de Microglial -- quais, como astrocytes, são responsáveis para apoiar os neurônios -- foram contaminados igualmente notàvel durante o processo. “Estas pilhas têm uma função imune no cérebro e alcançaram um nível da inflamação perto daquela dos astrocytes durante as experiências. Os neurônios eles mesmos têm uma baixa infecção, mas dependem de uma comunicação entre astrocytes e microglia para um desempenho saõ. Isto conduz-nos na suposição no que neurônios da maneira poderiam igualmente ser afectados a longo prazo, devido à acção de Zika nestas pilhas que são essenciais ao seu funcionamento”, informa Karmirian.

Os resultados na pesquisa brasileira conduzem cientistas concluir que, devido ao papel crucial dos astrocytes no upgrowth e no funcionamento do cérebro, seu desequilíbrio durante a revelação neural deve contribuir às implicações sérias da saúde ao longo da vida. Isto considera não somente malformações do cérebro tais como a microcefalia, mas possivelmente outras desordens neurológicas que poderiam manifestar na idade adulta daquelas contaminada no ventre, apesar das malformações aparentes. Os pesquisadores dizem aquele devido ao principiante de estudos a longo prazo em relação a Zika, posteriores investigações ainda serão necessários determinar as conseqüências de sua infecção em crianças e os adultos, como problemas neurológicos possíveis podem ocorrer no seguimento da acção prolongada do vírus em astrocytes novos.

Source:
Journal reference:

Ledur, P. F., et al. (2020) Zika virus infection leads to mitochondrial failure, oxidative stress and DNA damage in human iPSC-derived astrocytes. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-020-57914-x.