Gene ZEB2 – Por que os cérebros humanos ficam maiores que dos macacos

ORGANOIDES
Com cinco semanas de idade, os organoides do cérebro humano (esquerda) são muito maiores do que os de um gorila (canto superior direito) e um chimpanzé (canto inferior direito)
S.Benito-Kwiecinski / MRC LMB / Cell

Cérebros em miniatura de humanos, gorilas e chimpanzés desenvolvidos em laboratório mostraram como nossos cérebros crescem muito mais do que os de outros macacos.

Ao nascer, nossos cérebros têm cerca de três vezes mais neurônios do que os de chimpanzés e gorilas recém-nascidos, apesar de terem períodos de gestação semelhantes. Para entender por que, Madeline Lancaster e seus colegas do Laboratório MRC de Biologia Molecular em Cambridge, Reino Unido, desenvolveram organóides cerebrais em miniatura para imitar o desenvolvimento inicial do cérebro em humanos, gorilas e chimpanzés.

Primeiro, eles coletaram células adultas das três espécies e as reprogramaram geneticamente para se assemelharem às células encontradas em um embrião inicial – essas são chamadas de células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) . “Você meio que engana-os fazendo-os pensar que estão embrionários de novo”, diz Lancaster.

A equipe então desenvolveu organóides cerebrais usando essas células iPS. Semelhante aos cérebros reais, os cérebros humanos em miniatura cresceram maiores do que os organoides de gorilas e chimpanzés já em dois dias. Em cinco semanas, os organóides do cérebro humano eram cerca de duas vezes maiores que os outros organoides do cérebro de macacos, medindo cerca de quatro milímetros de diâmetro , diz Lancaster.

“Esse estágio inicial de desenvolvimento geralmente é muito inacessível”, diz Lancaster. “É uma espécie de caixa preta na biologia humana.” Sabemos muito pouco sobre isso em gorilas e chimpanzés também. “Os macacos são uma espécie em extinção, então, eticamente, não gostaríamos de fazer experimentos nesta fase. Normalmente nem sabemos que a gorila está grávida tão cedo. ”

Os pesquisadores então analisaram genes nos organoides do cérebro e encontraram diferenças na expressão de um gene chamado ZEB2, com os organoides do cérebro do gorila e do chimpanzé ativando-os mais cedo do que os organoides humanos.

ZEB2 gene controla a forma e a motilidade das células. “Essencialmente, quando esse gene é ativado, as células ficam menos ‘pegajosas’ e podem sair e ir para outro lugar”, diz Lancaster. Ao atrasar a ativação do gene, as primeiras células cerebrais humanas são capazes de se unir e se multiplicar por mais tempo antes de se especializar em células nervosas maduras, diz ela.

Para ter certeza de que o ZEB2 era o responsável, a equipe ativou o gene mais cedo nos organoides humanos e mais tarde nos organoides gorilas. “Os organoides do cérebro [humano] começaram a se parecer com as células dos macacos e, vice-versa, as células do gorila acabaram se parecendo com as células humanas”, diz Lancaster.

Fonte: newscientist

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