Um feixe de laser percorre, ponto a ponto, fatias finíssimas de cérebro de camundongo. Em cada parada, registra quais moléculas de gordura estão ali. Ao fim, foram cerca de 7 milhões de medições reunidas em um mapa tridimensional inédito.
O trabalho, liderado por pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, identificou 539 zonas químicas distintas no cérebro do animal. O estudo, publicado na revista Nature, descreve padrões e fronteiras que os mapas cerebrais tradicionais deixavam escapar. O mapa vale para camundongos e não pode ser transposto diretamente para humanos.
O alvo foram os lipídios, moléculas gordurosas que formam as membranas dos neurônios, compõem a mielina que isola as fibras nervosas e participam da comunicação entre células. Apesar desse papel central, eles receberam muito menos atenção que genes, proteínas e conexões neurais.
O motivo é técnico: métodos convencionais de imagem têm dificuldade para distinguir moléculas lipídicas individuais. Para Giovanni D’Angelo, professor da cátedra de Nutrição e Metabolismo da Fundação Kristian Gerhard Jebsen na EPFL e um dos líderes da pesquisa, essa lacuna tem consequências.
“Os cientistas tinham apenas uma imagem borrada de como os lipídios variam de uma parte do cérebro para outra. Essa lacuna importa, porque alterações nos lipídios cerebrais estão cada vez mais associadas a condições que vão da depressão à doença de Alzheimer”, afirma D’Angelo.
Lipídios funcionam como CEPs do cérebro
A equipe, que inclui Luca Fusar Bassini e Gioele La Manno, usou imagem por espectrometria de massa para analisar 172 lipídios em 109 fatias cerebrais de 11 camundongos. Ferramentas de aprendizado de máquina criadas para o projeto combinaram os dados em uma reconstrução 3D.
Os territórios encontrados foram batizados de “lipizonas”. Cada um tem uma combinação característica de lipídios, uma assinatura química tão marcante que permite descobrir de onde veio uma amostra de tecido apenas analisando sua composição.
Muitas lipizonas coincidem com estruturas e tipos celulares já conhecidos. Outras revelam vínculos inesperados entre grupos de corpos de neurônios e regiões distantes ligadas a eles por fibras, conexões difíceis de detectar em mapas baseados na atividade dos genes.
“Na prática, os lipídios funcionam como códigos postais, dando a partes distantes, mas relacionadas, do cérebro o mesmo endereço químico”, diz D’Angelo.
A surpresa maior veio da substância branca, o tecido de fibras que conecta as regiões cerebrais e que era considerado relativamente uniforme. Ela se mostrou uma colcha de retalhos de zonas químicas distintas. Segundo Fusar Bassini, isso indica que as células produtoras de mielina são quimicamente muito mais variadas do que seus genes sugerem. Fronteiras novas também apareceram no plexo coroide, que produz o líquido cefalorraquidiano, e nos tecidos que revestem as cavidades internas do cérebro.
Gravidez altera a composição lipídica do cérebro
Em fêmeas prenhes, os pesquisadores observaram mudanças amplas na composição lipídica de várias regiões, maiores até que as diferenças típicas entre machos e fêmeas. O córtex foi especialmente afetado, e a galactosilceramida, componente importante da mielina, aumentou bastante em boa parte da substância branca.
“Juntas, essas mudanças sugerem que o cérebro reajusta a própria fiação para atender às demandas da gravidez”, afirma La Manno.
O atlas lipídico do cérebro está disponível gratuitamente na internet e funciona como referência de tecido cerebral saudável de camundongo para investigar desenvolvimento, envelhecimento e doenças como Alzheimer e depressão. Como resume Fusar Bassini, o que se transfere para humanos é o método, e o fato de que agora se sabe que um cérebro saudável tem um mapa lipídico altamente organizado.
