Um novo estudo do laboratório do Dr. Jason Stein, na Escola de Medicina da Universidade da Carolina do Norte, identificou tipos celulares específicos associados ao crescimento cerebral excessivo, uma característica de crescimento ligada ao risco de autismo, simulando o desenvolvimento inicial do cérebro humano em placas de Petri. As descobertas foram publicadas na revista Cell Stem Cell.

Nos últimos anos, o crescimento cerebral excessivo tem sido considerado um potencial biomarcador precoce para o autismo. Para explorar seus mecanismos, a equipe de pesquisa utilizou células-tronco pluripotentes reprogramadas a partir de amostras de sangue dos participantes para criar modelos de organoides cerebrais que mimetizam o desenvolvimento inicial do cérebro. O estudo foi liderado pelo Dr. Ross Glass e pela Dra. Nana Matoba, em colaboração com a equipe clínica da Rede de Pesquisa em Imagem Cerebral Infantil (Infant Brain Imaging Research Network).

O estudo descobriu que alterações em dois tipos celulares — células progenitoras neurais e células epiteliais do plexo coroide — estavam intimamente relacionadas ao volume cerebral real dos participantes doadores. As células progenitoras neurais são responsáveis ​​pela geração de células cerebrais, como os neurônios, enquanto as células epiteliais do plexo coroide formam uma camada celular especializada que suporta o crescimento e o reparo das células progenitoras neurais. Pesquisadores observaram uma clara correlação entre os níveis de expressão gênica em células progenitoras neurais e o volume cerebral, confirmando que o modelo pode simular com precisão o processo de desenvolvimento do cérebro humano.

O Dr. Glass afirmou: "Nossa pesquisa demonstra que modelos de células cerebrais derivados de participantes, ou organoides cerebrais, são um bom sistema modelo para o estudo do desenvolvimento cerebral inicial. Agora podemos usar essas informações para estudar alterações celulares, como as causadas pela exposição a toxinas ambientais, e como essas alterações contribuem para o autismo."

Após validar a confiabilidade do modelo, o laboratório de Stan planeja conduzir mais pesquisas, com foco na exploração da possível ligação entre a exposição ambiental pré-natal e o risco de autismo. A equipe está atualmente investigando como a exposição a toxinas ambientais, como o ácido valproico, durante a gravidez afeta o desenvolvimento cerebral e comparando organoides cerebrais de indivíduos com e sem autismo para analisar a possível interação entre a exposição química e os fatores genéticos.

O Dr. Stan observou: "Agora estamos nos concentrando nos fatores de exposição pré-natal associados ao diagnóstico de autismo. Esperamos investigar como as toxinas ambientais afetam o desenvolvimento cerebral inicial e como os fatores de risco genéticos exacerbam esses efeitos."

Esta pesquisa oferece uma nova via para explorar os mecanismos biológicos iniciais de distúrbios do neurodesenvolvimento in vitro, utilizando modelos de células-tronco, contribuindo para uma compreensão mais profunda das origens de doenças como o autismo.