Existem muitos tipos de células no sistema nervoso. As mesmas comunicam-se não apenas umas com as outras, mas também com as do sistema imunológico, que reparam tecidos danificados e nos defendem de infecções. Isto também é essencial no cérebro.
Neurônios nos permitem pensar, respirar e mover. Vemos, ouvimos e sentimos usando neurônios, e formamos memórias e associações quando as conexões entre diferentes neurônios se fortalecem nas junções entre eles, conhecidas como sinapses. No entanto, os neurônios não funcionam muito bem, ou nada, sem o bom funcionamento das células gliais.
A glia, também chamada de células gliais (gliócitos) ou neuroglia, são células não neuronais do sistema nervoso central (cérebro e medula espinhal) e do sistema nervoso periférico que não produzem impulsos elétricos, mas que possuem funções essenciais no sistema nervoso.
Microglia são células residentes do cérebro e da medula espinhal que regulam o desenvolvimento do sistema nervoso, a manutenção de redes neuronais e o reparo de lesões. A microglia atua como macrófagos cerebrais, mas são distintos de outros macrófagos teciduais devido ao seu fenótipo homeostático único e regulação rigorosa pelo microambiente do sistema nervoso central (SNC).
A micróglia é responsável pela eliminação de micróbios, células mortas, sinapses redundantes, agregados de proteínas e outros antígenos particulados e solúveis que podem colocar em risco o SNC. Além disso, como fonte primária de citocinas pró-inflamatórias, a micróglia é mediadora fundamental da neuroinflamação e pode induzir ou modular um amplo espectro de respostas celulares.
Alterações na funcionalidade da microglia estão implicadas no desenvolvimento e envelhecimento do cérebro, bem como na neurodegeneração (Colonna, & Butovsky, 2017).
A micróglia está distribuída mais ou menos uniformemente por todo o cérebro adulto, tanto na substância branca quanto na cinzenta, mas em densidades variadas, com as maiores concentrações aparecendo em partes do tronco cerebral (a substância negra), partes do circuito de recompensa do cérebro (os gânglios da base) e o hipocampo (Lawson et al., 1990).
Essas células constantemente examinam seu ambiente em busca de problemas e geralmente são as primeiras a responder a lesões ou doenças. Em sua superfície há uma tremenda diversidade de receptores para várias ameaças, incluindo patógenos bacterianos, virais e fúngicos, toxinas e xenobióticos, bem como compostos nocivos liberados de células mortas ou moribundas durante lesão cerebral traumática, isquemia e neurodegeneração.
Após a detecção de problemas, a microglia monta respostas especializadas, destruindo patógenos e pedindo ajuda de outras células por meio de moléculas sinalizadoras chamadas citocinas. Eles organizam as respostas das células circundantes para alterar a função dos neurônios, recrutar células imunes adicionais, auxiliar no reparo de tecidos ou induzir a morte celular. Sua comunicação constante com diferentes células garante que estejam adequadamente posicionadas e funcionando no nível certo de atividade (Kettenmann et al., 2014).
Papel da micróglia na poda sináptica
À medida que o cérebro se desenvolve no útero e durante a infância e a puberdade, ele precisa ser gradual e cuidadosamente remodelado. Sinapses desnecessárias são removidas ou redirecionadas para alvos mais apropriados. Essa poda sináptica é realizada, em parte, pela micróglia (Schafer et al., 2012; Schafer, & Stevens, 2013).
Para não destruir sinapses erradas as células do sistema nervoso e imune comunicam-se. Várias proteínas associadas à imunidade inata e adaptativa são encontradas nas sinapses, onde regulam o desenvolvimento e a plasticidade neuronal. Entre essas substâncias estão componentes da cascata do complemento, que revestem células problemáticas. Uma molécula chave neste processo é chamada C3.
Estudos em camundongos mostram que o C3 é amplamente produzido e localizado em subconjuntos de sinapses imaturas. Lá, ele atrai a micróglia, o único tipo de célula do sistema nervoso que possui um receptor C3, que então engole a sinapse. Camundongos sem C3 e outras proteínas nesta via têm muitas sinapses e desenvolvem defeitos persistentes na conectividade neuronal e na fiação cerebral. Essa conectividade excessiva pode resultar em aumento da excitabilidade e convulsões, como foi demonstrado em camundongos que não possuem outra proteína na via do complemento, C1q.32.
A poda errada em crianças e adolescentes pode lançar as bases para distúrbios neurológicos. Por exemplo, um sistema imune desregulado e que leva a uma poda excessiva na adolescência aumenta o risco de esquizofrenia. Já no autismo observa-se uma menor poda na primeira infância (Sakai, 2020).
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A poda sináptica é um processo sensível, não podemos destruir sinapses demais (como no Alzheimer), nem de menos (como no autismo). Fatores no ambiente, como doenças infecciosas, mutações genéticas, problemas autoimunes, inflamação crônica, podem afetar a capacidade da micróglia de encontrar e destruir as sinapses apropriadas.
Estudos com ratos mostraram que a infecção bacteriana em animais recém-nascidos ativa fortemente o sistema imunológico e que, no início da idade adulta, sua micróglia torna-se disfuncional. Um dos resultados é que os animais exibem déficits de interação social, problemas de aprendizado e memória. Se receberem uma injeção de lipopolissacarídeo (LPS) bacteriano durante o desenvolvimento, há uma reativação do sistema imune e da micróglia, que acaba superproduzindo uma citocina chamada IL-1β, que gera mais insultos ao sistema nervoso.
Diversos fatores inflamatórios além da infecção, incluindo estressores ou toxinas ambientais, podem causar alterações persistentes na microglia, afetando o comportamento na infância e fase adulta (Morgan et al., 2010; Bilbo et al., 2018).
Microglia ativada e neuroinflamação são também características da doença de Alzheimer (DA) e outras doenças neurodegenerativas, incluindo doença de Parkinson (DP), esclerose lateral amiotrófica (ALS) e demência temporal frontal (Ransohoff, 2016). A falha em limpar as células disfuncionais, detritos celulares e proteínas tóxicas contribui para a inflamação e a neurodegeneração.
A microglia hipotalâmica tem sido uma das mais estudadas por sua importância na regulação metabólica; essa micróglia atua como um sensor que regula a função do hipotálamo e é muito sensível a mudanças; por exemplo, os homens são mais suscetíveis à neuroinflamação nessa área do cérebro.
No hipotálamo, a ativação microglial está relacionada a alterações nas organelas responsáveis pelo metabolismo energético, ou seja, as mitocôndrias. Estudos têm mostrado também a importância do controle metabólico para uma micróglia mais competente.
Pessoas com diabetes ou que experimentam muitas flutuações nas taxas de açúcar no sangue possuem atividade de micróglia alterada, o que contribui para maior risco de doenças diversas, incluindo Alzheimer (Hsieh et al., 2019; Yang et al., 2022; Johnson et al., 2023). Aprenda mais sobre o cérebro e nutrição na plataforma https://t21.video.
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