Neurito

Um neurito, ou processo neuronal, refere-se a qualquer projeção do corpo celular de um neurônio. Essa projeção pode ser tanto um axônio quanto um dendrito. Esse termo é frequentemente usado ao serem abordados neurônios imaturos ou ainda em fase de desenvolvimento, especialmente de células em cultura. Nesses casos, como a diferenciação celular ainda não está completa, a distinção entre axônios e dendritos não é clara.^[1]

Ilustração de um neurônio.

Desenvolvimento do neurito

O desenvolvimento de um neurito requer uma interação complexa de sinais extracelulares e intracelulares. Em cada trecho ao longo do neurito em desenvolvimento, existem receptores que detectam sinais de crescimento positivos e negativos advindos de todas as direções no entorno do neurônio.^[2] O neurito em desenvolvimento então, soma todos esses sinais de crescimento para determinar em qual direção o mesmo irá definitivamente crescer.^[2] Embora nem todos os sinais de crescimento sejam conhecidos, vários já foram identificados e caracterizados. Entre esses sinais estão a netrina, um quimioatraente de linha média, semaforina, efrina e colapsina, todos inibidores do crescimento de neuritos.^[2][3][4]

Neuritos jovens são muitas vezes repletos de feixes de microtúbulos, cujo crescimento é estimulado por fatores neurotróficos, como o fator de crescimento nervoso.^[5] As proteínas tau podem auxiliar na estabilização dos microtúbulos, ligando-se a estes, protegendo-os de proteínas que rompem os microtúbulos.^[6] Mesmo após a estabilização dos microtúbulos, o citoesqueleto do neurônio ainda permanece dinâmico. Filamentos de actina retêm suas propriedades dinâmicas no neurito que eventualmente se tornará o axônio, de maneira a empurrar os feixes de microtúbulos para fora, com o intuito de estender o axônio.^[7] Em todas os outros neuritos, no entanto, os filamentos de actina são estabilizados pela miosina,^[8] o que impede o desenvolvimento de múltiplos axônios.

A molécula de adesão celular neuronal (N-CAM) se combina simultaneamente com outra N-CAM e um receptor de fator de crescimento de fibroblasto, para estimular a atividade da tirosina quinase desse receptor, induzindo o crescimento de neuritos.^[9]

Existem vários kits de desenvolvimento de software disponíveis para facilitar o rastreamento de neuritos em imagens.

Campos elétricos endógenos fracos podem ser usados para facilitar e direcionar o crescimento das projeções de neuritos a partir de sua soma. Campos de intensidade moderada têm sido usados para direcionar e aumentar o crescimento de neuritos em modelos de murinos, camundongos e xenopus. A co-cultura de neurônios com tecido glial alinhado eletricamente também direciona o crescimento de neuritos, dado que é rico em neurotrofinas que promovem o crescimento de nervos.

Estabelecendo a polaridade

In vitro

O neurônio não diferenciado de um mamífero desenvolvido in vitro irá retrair quaisquer neuritos que já tenham crescido.^[10] De 0,5 a 1,5 dias após serem colocados em cultura, vários pequenos neuritos começarão a se projetar para fora do corpo celular.^[10] Em algum momento entre o dia 1,5 e o dia 3, um desses neuritos começa a crescer significativamente mais do que os outros. Este neurito acabará por se tornar o axônio. Nos dias 4-7, os demais neuritos começarão a se diferenciar em dendritos.^[10] No dia 7, o neurônio deve estar completamente polarizado, com dendritos funcionais e um axônio.^[10]

In vivo

Um neurito crescendo in vivo é cercado por milhares de sinais extracelulares que, por sua vez, podem ser modulados por centenas de vias intracelulares. Os mecanismos de como esses sinais químicos concorrentes afetam a diferenciação final de neuritos in vivo não são compreendidos com precisão. Sabe-se que em 60% das vezes, o primeiro neurito a se projetar do corpo celular se tornará o axônio.^[10] Em 30% das vezes, um neurito não destinado a se tornar o axônio se projeta primeiro do corpo celular. Já em 10% das vezes, o neurito que se tornará o axônio se projeta do corpo celular simultaneamente com um ou mais neuritos.^[10] Foi proposto que um neurito menor poderia se estender até tocar um axônio já desenvolvido de outro neurônio. Neste caso, o neurito começará a se diferenciar em um axônio. Isso é conhecido como o modelo "tocar e ir".^[10] No entanto, este modelo não explica como o primeiro axônio se desenvolveu.

Quaisquer sinais extracelulares que possam estar envolvidos na indução da formação de axônios são transduzidos através de pelo menos 4 diferentes vias: a via de Rac-1, a via mediada por Ras, a via de cAMP-fígado quinase B1 e a via de proteína quinase dependente de cálcio/calmodulina.^[10] A deficiência em qualquer uma dessas vias levaria à incapacidade de desenvolvimento do neurônio.^[10]

Depois de formar um axônio, o neurônio deve impedir que todos os outros neuritos também se tornem axônios. Isso é conhecido como inibição global.^[10] Tem sido sugerido que a inibição global é alcançada por um sinal de retroalimentação negativa de longo alcance, liberado pelo axônio desenvolvido e captado pelos outros neuritos.^[11] No entanto, nenhuma molécula de sinalização de longo alcance foi descoberta.^[10] Alternativamente, foi sugerido que o acúmulo de fatores de crescimento axonal no neurito destinado a se tornar o axônio causa uma significativa depleção desses fatores de crescimento axonal, dado que ocorre uma competição pelas mesmas proteínas.^[12] Isso faz com que os outros neuritos se desenvolvam em dendritos, uma vez que carecem de concentrações suficientes de fatores de crescimento axonal para se tornarem axônios.^[12] O que permitiria um mecanismo de inibição global sem a necessidade de uma molécula de sinalização de longo alcance.

Ver também

• Corpo de Lewy
• Neurônio

Ligações externas

• Artigo de E. Meijering sobre o estado de detecção de neuritos
• Programa de rastreamento de neuritos - NeuronJ
• Programa de detecção de Sinapse Synd e neuritos