Cientistas identificam genes do sexto sentido

Para realizar movimentos coordenados, contamos com neurônios sensoriais especiais em nossos músculos e articulações. Sem eles, o cérebro não saberia o que o resto do nosso corpo está fazendo. Uma equipe liderada por Niccolò Zampieri estudou seus marcadores moleculares para entender melhor como eles funcionam e descreve os resultados na Nature Communications.

Visão, audição, olfato, paladar, tato: todos nós estamos familiarizados com os cinco sentidos que nos permitem experimentar o que nos rodeia. Igualmente importante, mas muito menos conhecido, é o sexto sentido: “Sua função é coletar informações dos músculos e articulações sobre nossos movimentos, nossa postura e nossa posição no espaço, e depois transmiti-las ao nosso sistema nervoso central”, diz o Dr. Niccolò Zampieri, chefe do Laboratório de Desenvolvimento e Função de Circuitos Neurais no Centro Max Delbrück em Berlim. “Esse sentido, conhecido como propriocepção, é o que permite que o sistema nervoso central envie os sinais certos através dos neurônios motores aos músculos para que possamos realizar um movimento específico.”

Esse sexto sentido – que, ao contrário dos outros cinco, é totalmente inconsciente – é o que nos impede de cair no escuro e o que nos permite levar uma xícara de café à boca com os olhos fechados pela manhã. Mas isso não é tudo: “Pessoas sem propriocepção não podem realmente realizar movimentos coordenados”, diz Zampieri. Ele e sua equipe publicaram agora um artigo na revista “Nature Communications”, no qual descrevem os marcadores moleculares das células envolvidas nesse sexto sentido. As descobertas devem ajudar os pesquisadores a entender melhor como funcionam os neurônios sensoriais proprioceptivos (pSN).

Conexões precisas são cruciais

Os corpos celulares pSN estão localizados nos gânglios da raiz dorsal da medula espinhal. Eles estão conectados através de longas fibras nervosas aos fusos musculares e aos órgãos tendinosos de Golgi, que registram constantemente o alongamento e a tensão em todos os músculos do corpo. O pSN envia essas informações para o sistema nervoso central, onde é usado para controlar a atividade do neurônio motor para que possamos realizar movimentos.

“Um pré-requisito para isso é que o pSN se conecte com precisão a diferentes músculos de nossos corpos”, diz o Dr. Stephan Dietrich, membro do laboratório de Zampieri. No entanto, quase nada se sabia sobre os programas moleculares que permitem essas conexões precisas e emprestam ao pSN específico do músculo sua identidade única. “É por isso que usamos nosso estudo para procurar marcadores moleculares que diferenciam o pSN para os músculos abdominais, das costas e dos membros em camundongos”, diz Dietrich, principal autor do estudo, realizado no Max Delbrück Center.

Orientação para fibras nervosas nascentes

Usando sequenciamento de célula única, a equipe investigou quais genes no pSN dos músculos abdominais, das costas e das pernas são lidos e traduzidos em RNA. “E encontramos genes característicos para o pSN conectados a cada grupo muscular”, diz Dietrich. “Também mostramos que esses genes já estão ativos no estágio embrionário e permanecem ativos por pelo menos um tempo após o nascimento”. Dietrich explica que isso significa que existem programas genéticos fixos que decidem se um proprioceptor irá inervar os músculos abdominais, das costas ou dos membros.

Entre suas descobertas, os pesquisadores de Berlim identificaram vários genes para efrinas e seus receptores. “Sabemos que essas proteínas estão envolvidas na orientação das fibras nervosas nascentes até seu alvo durante o desenvolvimento do sistema nervoso”, diz Dietrich. A equipe descobriu que as conexões entre os proprioceptores e os músculos da perna traseira foram prejudicadas em camundongos que não podem produzir efrina-A5.

Um objetivo é melhores neuropróteses

Os marcadores que identificamos agora devem nos ajudar a investigar melhor o desenvolvimento e a função de redes sensoriais específicas de músculos individuais”, diz Dietrich. “Com a optogenética, por exemplo, podemos usar a luz para ligar e desligar os proprioceptores, individualmente ou em grupos. Isso nos permitirá revelar seu papel específico em nosso sexto sentido”, acrescenta Zampieri.

Esse conhecimento deve eventualmente beneficiar pacientes, como aqueles com lesões na medula espinhal. “Assim que entendermos melhor os detalhes da propriocepção, poderemos otimizar o desenho de neuropróteses, que assumem habilidades motoras ou sensoriais prejudicadas por uma lesão”, diz Zampieri.

A tensão muscular alterada causa uma coluna torta

Ele acrescenta que pesquisadores em Israel descobriram recentemente que a propriocepção funcionando adequadamente também é importante para um esqueleto saudável. A escoliose, por exemplo, é uma condição que às vezes se desenvolve durante o crescimento na infância e faz com que a coluna fique torta e torcida. “Suspeitamos que isso seja causado por propriocepção disfuncional, que altera a tensão muscular nas costas e distorce a coluna”, diz Zampieri.

A displasia do quadril, uma anormalidade da articulação do quadril, também pode ser causada por propriocepção defeituosa. Isso levou Zampieri a vislumbrar outro resultado da pesquisa: “Se pudermos entender melhor nosso sexto sentido, será possível desenvolver novas terapias que combatem efetivamente esses e outros tipos de danos esqueléticos”.