Mapa 3D inédito mostra como moléculas de gordura ajudam a organizar o cérebro

Pesquisadores da EPFL (Escola Politécnica Federal de Lausanne), na Suíça, desenvolveram um mapa tridimensional que identifica 539 regiões quimicamente distintas no cérebro de camundongos.

O estudo mostra como os lipídios se distribuem pelo órgão e revelam características que podem passar despercebidas em análises anatômicas e genéticas convencionais.

Publicado em setembro na revista Nature, o trabalho também identificou alterações expressivas na composição dessas moléculas durante a gravidez de ratas.

Os resultados ampliam as possibilidades de investigação sobre a organização cerebral e podem ajudar cientistas a estudar mudanças associadas ao envelhecimento e a doenças como Alzheimer e depressão.

Para construir o atlas, a equipe analisou 172 tipos de lipídios em 109 fatias de tecido cerebral, coletadas de 11 camundongos.

O conjunto de dados, com aproximadamente 7 milhões de medições, foi processado por ferramentas de aprendizado de máquina para reconstruir a distribuição das moléculas em três dimensões.

Lipídios revelam uma nova camada da organização cerebral Embora, nos últimos anos, os cientistas tenham avançado no estudo das células, dos genes e das conexões nervosas, a distribuição dos lipídios no cérebro continuava sendo relativamente pouco conhecida.

Essas moléculas formam as membranas que envolvem as células, participam da constituição da mielina — camada que reveste e protege as fibras nervosas — e contribuem para a comunicação entre os neurônios.

Uma das dificuldades relacionadas a isso é que as técnicas convencionais de imagem não conseguem distinguir facilmente os diferentes tipos dessas moléculas e determinar onde cada um se concentra.

“Portanto, os cientistas têm apenas uma visão imprecisa de como os lipídios diferem de uma parte do cérebro para outra”, afirma Giovanni D’Angelo, professor da EPFL e um dos pesquisadores envolvidos no projeto, em comunicado.

“Essa lacuna é importante, porque as alterações nos lipídios cerebrais estão cada vez mais associadas a doenças que vão da depressão ao Alzheimer.” Para superar essa limitação, a equipe recorreu à espectrometria de massa por imagem, uma técnica que identifica moléculas presentes em pequenas seções de tecido.

Um equipamento analisa pontos sucessivos de cada amostra e registra quais substâncias estão presentes em cada local.

Depois, os dados são combinados por métodos computacionais para identificar padrões na composição química.

Regiões distantes compartilham assinaturas químicas Os pesquisadores denominaram “lipizonas” as 539 regiões identificadas no atlas.