OUÇA A RÁDIO
CLUBE A TARDE
ESTUDO
Evolução do cérebro humano pode explicar risco de autismo
Pesquisa relaciona mudanças em neurônios humanos a genes associados ao transtorno
A evolução que ajudou a tornar o cérebro humano mais complexo pode ter aumentado, ao mesmo tempo, sua vulnerabilidade ao autismo. É o que sugere um estudo de pesquisadores da Universidade Stanford, nos Estados Unidos.
A pesquisa, publicada na revista científica Molecular Biology and Evolution, identificou mudanças aceleradas em um tipo específico de neurônio humano associadas a dezenas de genes relacionados ao transtorno.
Entre no canal do WhatsApp.O trabalho comparou a atividade genética de mais de 1 milhão de neurônios de seis espécies de mamíferos.
A análise encontrou uma exceção a um padrão evolutivo conhecido: células cerebrais muito abundantes tendem a mudar mais lentamente, mas os neurônios L2/3 IT, numerosos no córtex humano, evoluíram de forma particularmente rápida.
Os pesquisadores Alexander Starr e Hunter Fraser propõem que essas alterações podem representar um chamado trade-off evolutivo. Mudanças que contribuíram para características do cérebro humano também podem ter reduzido a margem de segurança contra determinadas condições neuropsiquiátricas.
Neurônios estão em região ligada a funções complexas
Os neurônios analisados pertencem ao grupo dos excitatórios intratelencefálicos da camada 2/3 do córtex cerebral, conhecidos como L2/3 IT.
Eles estão localizados nas camadas mais externas do córtex, uma região envolvida em funções cognitivas complexas. Entre elas estão linguagem, memória, raciocínio, resolução de problemas e pensamento abstrato.
Leia Também:
A hipótese inicial dos pesquisadores partia de um princípio da evolução: quanto mais comum e importante é um tipo de célula, maior tende a ser a pressão para preservar suas características ao longo das gerações.
Isso ocorre porque alterações genéticas podem produzir efeitos positivos ou negativos. Quando uma célula é abundante e exerce funções essenciais, mudanças prejudiciais têm maior potencial de comprometer o organismo.
A análise dos cientistas confirmou esse padrão em grande parte dos tipos de neurônios examinados. Os L2/3 IT, porém, fugiram à regra.
Células abundantes evoluíram mais rapidamente em humanos
Para investigar a evolução dessas células, os pesquisadores utilizaram dados de sequenciamento de RNA de núcleo único de três regiões diferentes do neocórtex.
Foram analisadas seis espécies de mamíferos, incluindo diferentes primatas. Os dados permitiram observar quais genes estavam ativos em cada célula e comparar a expressão genética entre as espécies.
Em três conjuntos de dados independentes, os pesquisadores encontraram evidências de que os tipos celulares mais comuns apresentavam maior conservação genética. A exceção apareceu nos neurônios L2/3 IT.
Apesar de sua abundância e importância para o funcionamento do córtex, essas células apresentaram uma evolução particularmente acelerada na linhagem humana em comparação com outros primatas, como chimpanzés e gorilas.
A descoberta levou os pesquisadores a investigar se as mesmas alterações estavam relacionadas a genes associados a condições neuropsiquiátricas.
34 genes associados ao autismo tiveram mudanças
A comparação revelou uma alteração coordenada na atividade de genes relacionados ao autismo.
Segundo o estudo, 34 genes associados ao transtorno apresentaram redução drástica de expressão nos neurônios L2/3 IT humanos. A coincidência chamou a atenção porque as alterações ocorreram justamente em uma população celular que passou por mudanças evolutivas aceleradas na linhagem humana.
A hipótese proposta é que algumas modificações regulatórias que ajudaram a diferenciar o cérebro humano também podem ter aumentado a suscetibilidade a alterações do desenvolvimento neurológico.
Isso não significa que a evolução do cérebro humano tenha causado o autismo nem que as pessoas autistas tenham uma característica evolutiva específica. O estudo apresenta uma hipótese sobre vulnerabilidade biológica, relacionando mudanças evolutivas a uma maior sensibilidade a alterações em determinados genes.
O que o autismo tem a ver com a evolução?
A pergunta central do trabalho surgiu de uma característica observada pela ciência: condições neuropsiquiátricas como autismo e esquizofrenia estão fortemente associadas à espécie humana.
A partir disso, os pesquisadores questionaram se mudanças ocorridas durante a evolução do cérebro humano poderiam ter criado uma espécie de efeito colateral.
A lógica é semelhante à de um compromisso evolutivo. Uma alteração pode favorecer determinada característica e, simultaneamente, aumentar o risco de outros efeitos.
No caso dos neurônios L2/3 IT, a hipótese é que alterações que contribuíram para características do cérebro humano tenham reduzido a tolerância a determinadas mudanças genéticas.
Assim, uma variante que teria pouco efeito em outro primata poderia produzir consequências diferentes em humanos devido às modificações acumuladas ao longo da evolução.
Pesquisa pode ajudar a investigar outros transtornos
O trabalho combina dados de evolução, genética e neurociência para observar mudanças em células específicas, em vez de analisar apenas o genoma humano como um todo.
Essa abordagem pode ajudar pesquisadores a identificar quais tipos de neurônios são particularmente importantes para compreender condições neuropsiquiátricas.
Os autores também apontam possibilidades para pesquisas futuras. As previsões feitas a partir dos genes regulatórios alterados nos neurônios L2/3 IT poderão ser investigadas em células cultivadas em laboratório, organoides cerebrais e modelos animais.
Esses experimentos podem ajudar a determinar se as alterações identificadas realmente interferem no funcionamento dos neurônios e de que maneira isso ocorre.
A pesquisa também pode contribuir para a busca de biomarcadores e para uma compreensão mais precisa dos mecanismos biológicos envolvidos no autismo.
Um novo olhar sobre a neurodiversidade
A principal contribuição do estudo está na tentativa de explicar uma possível relação entre duas características aparentemente opostas: a evolução de capacidades cognitivas complexas e a vulnerabilidade a transtornos neuropsiquiátricos.
A hipótese do trade-off sugere que determinadas mudanças que ajudaram a moldar o cérebro humano podem ter vindo acompanhadas de custos biológicos.
Os pesquisadores, contudo, não apresentam o autismo como um simples efeito negativo da evolução. O trabalho amplia a discussão sobre como características neurológicas humanas surgiram e como alterações que fazem parte da diversidade cerebral podem estar relacionadas a diferentes formas de funcionamento do cérebro.
A conclusão abre uma frente de investigação: entender o que tornou os neurônios humanos diferentes também pode ajudar a explicar por que algumas condições neurológicas e psiquiátricas se manifestam de maneira particular em nossa espécie.
