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Três Prêmios Nobel para Neurocientistas |
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Três Prêmios Nobel para Neurocientistas |
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Artigo original por Ellen Kuwana (site Neuroscience for Kids), tradução por Fernando Lage Bastos (NeuroKidsBr) Artigo Original: 27-Out-2000; Tradução: 13-Jan-2001
E os permiados são:Arvid CarlssonCargo: Professor emérito de Farmacologia
Agora sabemos que os níveis de dopamina ficam reduzidos em cérebro de pacientes com a doença de Parkinson, especialmente em uma área chamada de substância negra. Ao se tratar os pacientes com L-Dopa, o nível de dopamina é restabelecido, o que diminui os problemas motores. L-Dopa continua sendo o tratamento mais utilizado para a doença de Parkinson até hoje. A pesquisa básica sobre o papel da dopamina no cérebro também levou à avanços no tratamento da esquizofrenia e a depressão. Paul Greengard, Ph.D.Cargo: Professor do Laboratório de Neurociência Molecular e Celular,
Rockefeller University, NY, EUA Como as células nervosas se comunicam? A célula nervosa produz um impulso elétrico, chamado de potencial de ação. O potencial de ação ao chegar no final do axônio, faz com que haja a liberação de neurotransmissores. Estes neurotransmissores passam para uma segunda célula nervosa, que ao perceber a sua presença gera um potencial de ação próprio. Um dos eventos críticos nesta sinalização é a fosforização. Este é o processo pelo qual as proteínas são modificadas através da adição de um fosfato à sua cadeia. Isto muda a forma e a função da proteína. Estas proteínas desempenham um importante papel na alteração das propriedades da célula nervosa, permitindo a que o potencial de ação seja criado. Esta série de eventos é chamada de transdução e é como as células nervosas enviam sinais. Quando esta série de eventos é quebrada ou alterada, doenças como a de Parkinson, a esquizofrenia e o transtorno de déficit de atenção/hiperatividade podem surgir. O entendimento de como a sinalização funciona em circunstâncias normais tem ajudado os pesquisadores à tratar distúrbios nos quais a sinalização é anormal. Greengard está doando a sua parte do prêmio para um fundo para mulheres que trabalham com pesquisa biomédica da Rockfeller University. Este fundo é uma homenagem à sua mãe que morreu dando a luz à ele. Eric KandelCargo: Professor do Centro para Neurociências e Comportamento;
Pesquisador Senior, Howard Hughes Medical Institute, Columbia University,
NY, EUA A lesma marinha é um animal muito útil para a pesquisa por causa da pequena quantidade de neurônios (aproximadamente 20 mil) em seu sistema nervoso. Outra vantagem é que os neurônios são sempre organizados da mesma forma. Porém a intensidade de conexões entre neurônios pode mudar e ser influenciada pelo aprendizado. O aprendizado envolve a criação de memórias, e memórias trazem alterações ao cérebro. Kandel mostrou que as memórias alteram as sinapses no cérebro. Somente esta descoberta já é muito importante, porém Kandel foi além para mostra que as memórias de curto prazo, modificam sinapses já existentes e as de longo prazo, envolvem a criação de novas sinapses.
Kandel imaginou o que estaria acontecendo ao nível da sinapse durante o aprendizado. Ele descobriu que se uma amplificação na sinapse entre a célula nervosa sensorial (que sente o estímulo) e as células motoras, que fazem com que os músculos realizem o reflexo de retração das guelras. Isto seria como a sua mãe te chamando para o jantar. O chamado da sua mãe é o estímulo e você vir para o jantar é a ação motora, como o reflexo de retração das guelras. O que muda é a intensidade do sinal: ás vezes ele pode ser mais claro ou mais intenso. Cada vez que ela chama, você sabe que deve ir jantar, com o tempo você vai aprendendo à se sentar na mesa do jantar com cada vez menos estímulo. Isto é uma outra forma de aprendizado simples. A fosforização das proteínas que Greengard estudou foi importante para o trabalho de Kandel também. Acontece que a memória de curto prazo envolve uma série de eventos na sinapse em que a fosforização das proteínas é um ponto chave. A memória de longa duração tem um efeito ainda mais dramático na sinapse, mudando o número de proteínas e até alterando a forma da sinapse! Kandel expandiu as suas pesquisas e incluiu camundongos em suas experiências. Muitas das mudanças observadas na lesma marinha também foram observadas em camundongos. Isto sugere que elas podem ser aplicadas para seres humanos também. O entendimento de como ocorre a formação de memória e o aprendizado no nível sináptico vai auxiliar no desenvolvimento de drogas para serem utilizadas em problemas neurológicos como a doença de Alzheimer e outras formas de demência. Referências:
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O Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia
foi dado à três neurocientistas pioneiros "pelas suas descobertas sobre a
transdução de sinais no sistema nervoso". Transdução de sinais é o
processo pelo qual as células nervosas se comunicam. Cada um dos
ganhadores estudou mudanças que ocorrem no interior das células nervosas.
Os três ganhadores vão dividir o prêmio de nove milhões de coroas suecas,
equivalente à R$1.830.000,00. Os prêmios foram dados em Estocolmo, Suécia,
em Dezembro de 2001.
Arvid Carlsson mostrou que a dopamina é um
importante neurotransmissor no cérebro. Neurotransmissores são substâncias
química que transmitem sinais de uma célula nervosa para a outra. Em 1950,
os cientistas acreditavam que a dopamina era apenas uma substância química
utilizada na fabricação de outro neurotransmissor, a noradrenalina (também
chamada de noroepinefrina). Carlsson descobriu como medir níveis de
dopamina em certos tecidos do cérebro, e descobriu que a dopamina estava
concentrada em áreas diferentes daquelas onde a noradrenalina é
normalmente encontrada. Na verdade a dopamina é si própria uma substância
neurotransmissora. E onde estava concentrada a dopamina? Carlsson
descobriu que a dopamina era presente em grandes concentrações nos
Gânglios da Base, uma área do cérebro importante para a coordenação de
movimentos do corpo.
Carlsson sabia que a droga chamada de
reserpina, diminuía os níveis de outros neurotransmissores, mas será que
ela afetaria o nível de dopamina? Os animais que recebia reserpina perdiam
controle dos movimentos espontâneos. Se ao se retirar a dopamina,
problemas motores ocorriam, será que ao colocá-la de volta este problemas
deixaria de ocorrer? Para descobrir, Carlsson deu aos animais que
receberam reserpina, um precursor (substância que é utilizada na
fabricação) da dopamina, chamada L-Dopa. A L-Dopa eliminou os problemas
motores nos animais de laboratório. Carlsson percebeu então que estes
problemas motores eram muito semelhantes aos apresentados por pacientes
com a doença de Parkinson.
Paul Greengard queria saber como as células
nervosas transmitiam seus sinais. Ele estudou a dopamina e outros
neurotransmissores como a noradrenalina e a serotonina para descobrir como
estas substâncias afetam o sistema nervoso. Este tipo de pesquisa "no
nível molecular", ou seja através do estudo de como moléculas de
neurotranmissores afetam afetam as células nervosas, especialmente na
sinapse. O entendimento de como as células nervosas se comunicam entre si
e como passam o seu sinal adiante, permitiu um grande avanço no nosso
entendimento de como as diferentes drogas, como as utilizadas na depressão
ou em outros problemas psiquiátricos, funcionam no cérebro.
Eric Kandel, o autor de um famoso
livro-texto de Neurociências, "Fundamentos das Neurociências e do
Comportamento", se concentrou em uma modesta lesma marinha (Aplysia, veja
foto à esquerda) para investigar aprendizado e memória no nível sináptico.
Kandel estava interessado no que acontece com as células cerebrais quando
memórias são formadas.
As lesmas marinhas tem um reflexo que
protegem as estruturas que permitem a sua respiração (guelras). Este
reflexo, chamado de "reflexo de retração das guelras" foi utilizado por
Kandel para medir o aprendizado nas lesmas. Ele descobriu que alguns tipos
de estímulo fizeram com que o reflexo se tornasse mais forte, e se
mantivesse forte por alguns dias ou uma semana. Esta é uma representação
de uma forma simples de aprendizado.