tecido neocortex fetal humano em cultura sem qualquer tratamento, com uma placa cortical lisa (imagem superior), e após dobragem induzida pelo ECM, com uma placa cortical dobrada (imagem inferior).
fonte: Long / Huttner, MPI-CBG, Neuron 2018
o neocortex é a sede de muitas das funções cognitivas mais elevadas que são únicas para os seres humanos, como a nossa fala ou a capacidade de aprender. Esta parte do cérebro expandiu-se muito na evolução humana, e um aspecto chave desta expansão é o dobramento da superfície cortical. É, portanto, crucial obter uma melhor compreensão de como o cérebro humano se dobra. Para investigar isso, pesquisadores do MPI-CBG, em colaboração com colegas do IPF e UKD, examinaram o papel potencial da matriz extracelular na formação de dobras cerebrais. A matriz extracelular, uma rede macromolecular tridimensional Não-celular, tem sido anteriormente associada com a expansão do neocórtex. Os pesquisadores focaram em três proteínas na matriz extracelular: a proteína 1 (HAPLN1), lumican e colagénio I. A Dra. Katherine Long, a autora principal do estudo, explica: “quando adicionamos estas três proteínas às culturas de tecidos do neocortex humano fetal, a superfície cortical começou a dobrar. Este dobramento foi ligado a um aumento do ácido hialurônico, que acabou por ser essencial para dobrar.”Outros experimentos mostraram: Quando o ácido hialurônico foi reduzido no tecido, o efeito das três proteínas no processo de dobragem foi bloqueado, e o dobramento foi parado ou mesmo revertido.
Prof. Wieland Huttner, que supervisionou o estudo, resume: “nosso estudo fornece uma ligação em falta entre estudos genéticos anteriores e biofísicos. Apresentamos um novo modelo de sistema para estudar dobragem de tecido neocortex humano. Este sistema também fornece informações sobre distúrbios do desenvolvimento cerebral humano.”