O cérebro nasce de duas linhagens embrionárias, não de uma só

O cérebro não tem uma só origem. Um estudo liderado pela Stanford Medicine, publicado a 18 de setembro na revista Nature Neuroscience, descreve duas populações de células progenitoras que trabalham em paralelo desde as primeiras fases do desenvolvimento: uma constrói a parte da frente do encéfalo, outra constrói o tronco cerebral. Nunca se misturam.

Durante décadas, o modelo dominante dizia o contrário: uma única célula-mãe inicial daria origem a todo o cérebro. O trabalho agora publicado desafia esse modelo. «O cérebro é um órgão», diz o co-autor Kyle Loh, biólogo do desenvolvimento em Stanford. «Mas é construído em duas partes diferentes, que se ligam e funcionam em conjunto.»

Duas populações que nunca se cruzam

Para encontrar as duas linhagens, a equipa de Loh observou embriões de ratinho com sete dias e meio de gestação — a fase em que o corpo começa a tomar forma — e usou coloração de tecidos e sequenciação de RNA. Encontrou dois grupos distintos de células progenitoras, que nunca ocupam o mesmo espaço.

Depois marcou um desses grupos com fluorescência vermelha e seguiu-o até ao cérebro já formado. «A metade de trás do cérebro estava vermelha, mas a da frente não», descreve o investigador. As células que formam o prosencéfalo e o mesencéfalo não produzem células do rombencéfalo.

A diferença não é de posição, é de destino. As duas populações têm a cromatina — a forma como o ADN está empacotado e acessível — organizada de maneira diferente, e isso fixa cada uma ao seu percurso. Progenitoras da parte da frente não se transformam em células do tronco cerebral.

O mesmo padrão em 550 milhões de anos

A equipa procurou as duas populações noutras espécies e encontrou-as sempre: em galinhas, peixe-zebra, macacos e no Saccoglossus kowalevskii, um verme marinho. O último antepassado comum entre os humanos e esse invertebrado viveu «há mais de 500 milhões de anos, antes da Pangeia», nota Loh. «E o seu embrião em desenvolvimento era igual ao do ratinho.»

O Saccoglossus kowalevskii, um verme marinho também chamado verme bolota, é a espécie mais distante onde a equipa encontrou as duas populações de progenitoras do cérebro. A fotografia mostra o animal adulto, não o embrião.

Crédito: Fotografia: Zihao Wang — Wikimedia Commons (CC BY 4.0)

O que os autores propõem, com estes dados, é que o cérebro seja um órgão composto: duas redes nervosas antigas que a evolução juntou no mesmo crânio. É uma hipótese sobre a origem embrionária das células, sublinham, e não uma medição do cérebro adulto a funcionar.

Neurónios do tronco cerebral numa placa de Petri

Na segunda parte do trabalho, com células estaminais pluripotentes humanas, os investigadores forçaram as células a escolher um dos dois caminhos. Depois deram-lhes sinais químicos para testar se ainda conseguiam mudar de destino. As da parte da frente responderam; as do tronco cerebral recusaram avançar.

Com essa informação, a equipa conseguiu o que faltava: fez crescer neurónios motores do rombencéfalo, do tipo que controla os músculos da face e da deglutição. Disparam os impulsos eléctricos típicos dos neurónios e produzem as proteínas que identificam esses segmentos do sistema nervoso.

É aqui que o trabalho interessa a doentes. Na esclerose lateral amiotrófica (ELA) e na atrofia muscular espinhal (AME), estes neurónios deixam de funcionar. A pessoa perde a capacidade de engolir, o que pode causar pneumonias, e mais tarde a de respirar.

Como não é possível recolher tecido do tronco cerebral de pessoas vivas, o estudo destas doenças dependia de modelos animais. A nota da universidade acrescenta uma ligação inesperada: os circuitos que regulam a fome estão no rombencéfalo, a mesma região onde actuam fármacos para a obesidade como a semaglutida.

Em Portugal, a AME está incluída no rastreio neonatal do teste do pezinho: o painel tem 29 patologias, segundo o Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge. Em 2025, dos 147 casos diagnosticados, dez eram de atrofia muscular espinhal.

«Dois órgãos» é o título, não é o que o artigo diz

O título da universidade — «o cérebro humano são dois órgãos separados» — é mais forte do que o texto científico. No artigo, os autores escrevem que «postulam» que o cérebro é um órgão composto. A própria Nature, ao noticiar o estudo, regista que não é consensual a conclusão de que as duas populações de células não se misturam.

O cérebro é um órgão. Mas é construído em duas partes diferentes, que se ligam e funcionam em conjunto.

— Kyle Loh, co-autor do estudo, à revista Nature (tradução)

Os limites também contam. A prova mais directa do traçado de linhagem vem de embriões de ratinho; nas células humanas, a evidência é de um modelo em laboratório, não de embriões humanos observados. E o estudo mede origens embrionárias, não o comportamento do cérebro já formado.

O que falta saber

Os autores querem agora perceber como se forma a medula espinal e de que modo a ELA e a AME comprometem estes neurónios. O trabalho foi financiado pelos National Institutes of Health e pela National Science Foundation, com colaboração do Caltech e da Universidade da Califórnia em São Francisco.

Por agora, o que existe é isto: um modelo antigo substituído por outro, uma explicação para décadas de fracasso em laboratório e neurónios humanos do tronco cerebral que, finalmente, crescem fora do corpo.