Pela primeira vez, investigadores demonstraram que organoides do cérebro humano são capazes de formar conexões funcionais com o tecido cerebral de ratos e responder a estímulos visuais.
Organoides são modelos que permitem aos cientistas estudar como diferentes células interagem entre si quando numa determinada estrutura. O termo tem sido utilizado para abranger as culturas celulares 3D in vitro, derivadas de tecidos primários.
Tecidos complexos, como cérebro, coração e fígado, são formados por diferentes tipos de células. Como tal, o uso de organoides como modelo de estudo tem sido desafiador no que diz respeito à robustez e reprodutibilidade.
Criados a partir de células estaminais, estes “mini-cérebros” produzem a sua própria atividade neural, mas nunca tinham sido observados a ligar-se aos tecidos circundantes para participar numa resposta sincronizada a estímulos externos.
Depois de implantar os “mini-cérebros” humanos nos córtices dos animais, os autores confirmaram a formação de “sinapses humano-rato”, explica a IFLScience.
Os investigadores usaram nanopartículas de platina para criar matrizes transparentes de microelétrodos de grafeno, conseguindo detetar uma reação inédita a um estímulo.
Quando os ratos receberam um estímulo visual de luz, os cientistas foram capazes de usar esses elétrodos implantados para medir a atividade neural nos organoides e no tecido cerebral circundante. Ao fazer isso, revelaram que ambos reagiram ao estímulo da mesma maneira, escreve a mesma fonte.
“Nenhum outro estudo foi capaz de registrar oticamente e eletricamente ao mesmo tempo”, explicou a autora do estudo, Madison Wilson, em comunicado. “As nossas experiências revelam que estímulos visuais evocam respostas eletrofisiológicas nos organoides, combinando com as respostas do córtex circundante”.
Os organoides do cérebro humano tornam-se funcional e morfologicamente integrados nos córtices dos ratos, realçam os autores do estudo publicado na revista Nature Communications.
“Prevemos que, mais adiante, essa combinação de células estaminais e tecnologias de neurogravação será usada para modelar doenças sob condições fisiológicas num nível de circuitos neuronais, exame de potenciais tratamentos em antecedentes genéticos específicos do paciente e avaliação do potencial de organoides para restaurar regiões cerebrais específicas perdidas, degeneradas ou danificadas”, escrevem os investigadores.
