O coração humano depende de uma complexa rede de nervos para continuar funcionando adequadamente, mas muitos detalhes sobre essas conexões neurais permanecem desconhecidos. Agora, uma equipa de cientistas deu um passo importante para a compreensão deste sistema ao estudar o peixe-zebra. Os peixes-zebra são pequenos peixes de água doce frequentemente utilizados em pesquisas devido às suas semelhanças biológicas com os humanos. O estudo, publicado na revista Nature Communications, fornece novos insights sobre como esses nervos ajudam a regular os batimentos cardíacos.
Caghan Kizil e Dr. Konstantinos Ampatzis da Universidade de Columbia e do Karolinska Institutet conduziram extensas pesquisas sobre esses nervos cardíacos. Usando análises genéticas avançadas (que examinam o DNA para compreender a função de uma célula) e técnicas de registro elétrico (que medem a atividade de sinalização nervosa no coração), eles descobriram uma variedade surpreendente de células nervosas no coração, incluindo algumas que funcionam de forma semelhante às células marca-passo, que são células especializadas que geram impulsos elétricos para manter um ritmo cardíaco constante. “Nossos resultados revelam que existem muito mais tipos de células nervosas presentes no coração do que pensávamos anteriormente”, disseram os pesquisadores. O seu estudo desafia a visão inicial de que o sistema nervoso do coração apenas transmite sinais, mostrando em vez disso que ajuda activamente a regular os batimentos cardíacos.
Os cientistas identificaram diferentes populações de células nervosas, cada uma libertando diferentes mensageiros químicos, como a acetilcolina, uma substância química que abranda o ritmo cardíaco; glutamato, um neurotransmissor chave na sinalização nervosa; GABA, que ajuda a regular a atividade do sistema nervoso; serotonina, que afeta o humor e o funcionamento do corpo; e epinefrina, um hormônio que aumenta a frequência cardíaca durante o estresse. Isto sugere que os nervos do coração fazem mais do que transportar mensagens do cérebro; Eles processam informações localmente para ajustar a função cardíaca. “Os vários sinais neurais no coração indicam que essas células estão ativamente envolvidas no controle do coração e não apenas na transmissão de instruções”, explicou o Dr. Kizil.
Gravações elétricas nas quais rastrearam a atividade neural para entender como os sinais controlam o coração mostraram que algumas dessas células nervosas disparavam em rajadas rítmicas, como as células marca-passo no coração que definem a frequência cardíaca. Isto sugere que os nervos do coração não apenas respondem aos sinais do cérebro, mas podem realmente ajudar a gerar o ritmo cardíaco. Isto é semelhante a outras redes neurais, que são grupos interligados de neurônios responsáveis pela coordenação do movimento e pela regulação de funções rítmicas, como respiração e caminhada.
O que o Dr. Kizil e o Dr. Ampatzis descobriram é importante além do peixe-zebra. Como a estrutura e a função do coração do peixe-zebra são semelhantes às do coração humano, este estudo pode ajudar os cientistas a compreender como os nervos do coração humano contribuem para a regulação cardíaca. Isto poderia levar a novas formas de tratar doenças cardíacas associadas à disfunção neurológica.
Esta pesquisa aumenta nossa compreensão de como o sistema nervoso e o coração interagem. Também abre a porta para novas formas de tratar doenças cardíacas. Como conclui o Dr. Ampatzis: “A classificação detalhada das células nervosas cardíacas que apresentamos aqui fornecerá um recurso valioso para estudos futuros da função cardíaca e doenças relacionadas ao coração”.
Referência do diário
Pedron A., Yilmaz E., Beache L., Bhatarai P., Talaya Vidal I., Dai YW. E., Koutsogians K., Kiceil C., Ampacts K. “Decodificando a natureza molecular, celular e heterogênea do sistema do peixe-zebra.” Comunicações da Natureza, 2024. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-54830-w
Sobre o autor
Dr. é um neurocientista especializado em regeneração cerebral e doenças neurodegenerativas. Atualmente na Universidade de Columbia, sua pesquisa se concentra na compreensão de como o cérebro se repara e como esses mecanismos podem ser aplicados a doenças neurológicas humanas, como o Alzheimer. Ele fez contribuições significativas para a neurociência regenerativa usando o peixe-zebra como modelo para explorar como as células nervosas se regeneram e funcionam em resposta a lesões.
Dr. Constantinos Ampazis é pesquisador principal na área de neurobiologia no Karolinska Institutet. Seu trabalho gira em torno da compreensão de como o sistema nervoso controla o movimento e a função cardíaca. Usando técnicas genéticas e eletrofisiológicas avançadas, ele estuda como as células nervosas regulam a função motora e os processos cardiovasculares. Sua pesquisa fornece informações valiosas sobre o papel dos circuitos neurais no ritmo cardíaco e nos distúrbios do movimento.
Junto, Dr. e Dr. Pesquisas inovadoras sobre a complexa relação entre o sistema nervoso e a função dos órgãos vitais estão abrindo novas possibilidades para o avanço da medicina.
