Um novo modelo de organoide que simula o sistema neural responsável pelo sentimento de recompensa e pelo controle motor fino foi desenvolvido por cientistas austríacos.
O modelo pode ajudar a entender melhor a doença de Parkinson e os efeitos da cocaína no cérebro.
O sistema dopaminérgico é um conjunto de neurônios que liberam o neurotransmissor dopamina, uma substância química que atua no cérebro como um mensageiro de prazer e motivação. A dopamina está envolvida em diversas funções cerebrais, como aprendizagem, memória, humor, atenção e movimento.
Quando os neurônios dopaminérgicos morrem ou são danificados, ocorrem problemas como a doença de Parkinson, uma doença neurodegenerativa que causa tremor, rigidez e dificuldade de movimentação. Outra situação que afeta o sistema dopaminérgico é o uso de drogas como a cocaína, que aumenta artificialmente os níveis de dopamina no cérebro, causando euforia, dependência e alterações cognitivas.
Para estudar o sistema dopaminérgico de forma mais detalhada, o grupo de Jürgen Knoblich no Instituto de Biotecnologia Molecular (IMBA) da Academia Austríaca de Ciências criou um modelo de organoide que reproduz a estrutura, a conectividade e a funcionalidade desse sistema neural. Um organoide é uma estrutura tridimensional que imita um órgão ou tecido humano, gerada a partir de células-tronco.
O modelo de organoide do sistema dopaminérgico foi feito a partir de células-tronco de pacientes com doença de Parkinson e de indivíduos saudáveis, que foram diferenciadas em neurônios dopaminérgicos e outros tipos de células nervosas. Os organoides formaram projeções que se assemelham às conexões entre as diferentes regiões do cérebro envolvidas no sistema dopaminérgico, como o mesencéfalo, o estriado e o córtex pré-frontal. Além disso, os organoides foram capazes de liberar dopamina em resposta a estímulos de recompensa, como a luz ou o açúcar.
O modelo de organoide do sistema dopaminérgico pode ser usado para investigar os mecanismos da morte neuronal na doença de Parkinson e testar potenciais terapias para restaurar a função dopaminérgica. Os pesquisadores também usaram o modelo para estudar os efeitos da cocaína no circuito dopaminérgico, e descobriram que a exposição crônica à droga reduz a densidade dos neurônios dopaminérgicos e altera a expressão de genes relacionados à plasticidade sináptica, mesmo após a retirada da droga. Esses resultados sugerem que a cocaína pode causar danos duradouros no sistema dopaminérgico, afetando a função motora e cognitiva.
O modelo de organoide do sistema dopaminérgico representa um avanço na pesquisa sobre o cérebro humano e suas doenças. No entanto, o modelo ainda apresenta algumas limitações, como a falta de vascularização, a baixa maturação dos neurônios e a ausência de interações com outros sistemas neurais. Para superar essas limitações, os pesquisadores pretendem integrar o modelo de organoide do sistema dopaminérgico com outros modelos de organoides, como o de córtex cerebral e o de corpo carotídeo, para criar um sistema neural mais complexo e fisiologicamente relevante.