Quantificação celular de encéfalos humanos em desenvolvimento
Cellular quantification of developing human brains
Publication year: 2024
Theses and dissertations in Portugués presented to the Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Medicina to obtain the academic title of Mestre. Leader: Garcez, Patrícia Pestana
O desenvolvimento do encéfalo humano requer uma ação orquestrada de
eventos, com variados tipos celulares que permanecem em uma coordenação precisa
por um longo período, desde a vida intrauterina até vários anos após o nascimento. A
desregulação desses processos, causados por agentes teratogênicos, ambientais ou
processos intrínsecos maternos, pode afetar a estrutura e a função do sistema
nervoso em desenvolvimento, ocasionando diferentes patologias, como distúrbios
neurológicos ou em casos mais severos, até a morte. O Treponema pallidum é um
desses agentes conhecidos por afetar o desenvolvimento na gestação. Técnicas
quantitativas de caracterização do sistema nervoso (SN) nos permitem estudar de
maneira eficiente a celularidade encefálica. Neste trabalho, o Fracionamento
Isotrópico nos possibilitou registrar em números absolutos a celularidade de encéfalos
humanos durante o desenvolvimento em períodos fetais até os primeiros meses de
vida pós-natal. Em nosso estudo, foi possível analisar 10 encéfalos humanos em diferentes
períodos do desenvolvimento. Conseguimos observar, em números absolutos, que o
número total de células encefálicas varia de ~22 bilhões no início do terceiro trimestre
da gestação até ~119 bilhões no quarto mês de vida pós-natal, as células neuronais
variam de ~8 bilhões a ~27 bilhões e células não-neuronais variam de ~14 bilhões até
21 bilhões neste mesmo período. Observamos que o comportamento em números
absolutos de células varia tanto por região quanto temporalmente. No telencéfalo, o
maior crescimento do número de neurônios acontece no período fetal, enquanto no cerebelo acontece principalmente na vida pós-natal. Já a gliogênese acontece
preferencialmente após o nascimento em ambas as regiões.
Neste estudo foi possível comparar a composição celular do encéfalo de
neonatos a termo com a do adulto, mostrando que no período a termo temos ~18%
do número total de células. E complementarmente, verificamos que há uma
diminuição do número de células do encéfalo de um caso de recém-nascido a termo
com sífilis congênita em relação ao seu controle da mesma idade, com redução de
34% do número total de células do encéfalo e 32% do número de neurônios,
caracterizando o efeito deletério dessa doença durante a gestação.(AU)
The development of the human brain requires an sequence of events, that
envolve a several cell types, wich remain in precise coordination from intrauterine life
to several years after birth. The disruption of these processes, caused by teratogenic,
environmental agents or intrinsic maternal processes, can affect the structure and
function of the developing nervous system, causing different pathologies, such as
neurological disorders or, in severe cases, death. Treponema is known as one
teratogenic factor that compromise the development during pregnancy. Quantitative
techniques focus on the nervous system have enable us to efficiently study brain
cellularity. In this work, Isotropic Fractionation has been used to register in absolute
numbers the cellularity of human brains during development in fetal periods up to the
first months of postnatal life. In our study, it was possible to analyze 10 cases in the development period. We observe, in absolute numbers, that the total number of brain cells varies from ~22 billion at the beginning of the third trimester of pregnancy to ~119 billion in the fourth month of postnatal life, neuronal cells vary from ~8 billion to ~27 billion and nonneuronal cells range from ~14 billion to 21 billion in this same period. We observed
that the absolute cell numbers varies both by region and temporally. In the
telencephalon, the number of neurons grows in the fetal period, while in the cerebellum
it occurs in postnatal life. Gliogenesis occurs after birth in both regions.
In this study, it was possible to compare the absolute values of brain cells in fullterm newborn with the values previously found in adults, demonstrating that we have only ~18% of the total number of cells. We verified that there is a deficit in all values of
brain cells in a case of full-term newborn with congenital syphilis in relation to their
control, with a reduction of 34% in the total number of brain cells and 32% in the
number of neurons, characterizing the deleterious effect of this disease during
pregnancy.(AU)