Plasticidade Sináptica

LTP/LTD, Metaplasticidade e Modelo BCM

Abstract
Os mecanismos de maior importância para a aprendizagem de sequências causa-efeito e memorização é a plasticidade sináptica, um conceito segundo o qual a aprendizagem está associada ao fortalecimento de sinapses, e a plasticidade da própria plasticidade sináptica, a metaplasticidade.
A eficácia sináptica é regulada pelo LTP e LTD, sendo que o primeiro é responsável pelo reforço das sinapses e o segundo pelo enfraquecimento das mesmas. No entanto são ambos igualmente importantes para o desenvolvimento cognitivo.

Introdução
A plasticidade sináptica, postulada inicialmente por Donald Hebb, constitui uma base celular para aprendizagem e memorização. Pode ser descrita como a alteração de eficácia sináptica8,21 – estima da contribuição sináptica para o potencial pós-sináptico excitatório (PEPS), que determina o momento e a frequência do potencial de acção do neurónio pós-sináptico, depois de ultrapassado o threshold excitatório. O peso da sinapse depende de factores pré-sinápticos e pós-sinápticos.
Desta forma, com alteração de eficiência sináptica podemos modificar a atividade neuronal. A plasticidade sináptica manifesta-se sob a forma de reforço de sinapses entre neurónios activados simultaneamente (Regra de Hebb)25 e/ou supressão na ausência desta encadeação (Regra de Oja), podendo ser de longa ou curta duração27.

Mecanismo de Plasticidade Sináptica
A LTP (long-term potenciation) é desencadeada por estímulos de alta frequência - 40-300Hz - (Mackay; Bliss e Lomo) ao contrário de LTD (long-term depression) que resulta de estimulação de baixa frequência - 1-5Hz 1,11,20.
O mecanismo de LTP baseia-se na libertação de glutamato, na sequência de despolarização do neurónio pré-sináptico e a despolarização do neurónio pós-sináptico: através do desbloqueio de NMDA e a entrada de Ca2+ na célula pós-sináptica por via de complexos VSCC (voltage-sensitive Ca2+ channels) e NMDA (N-metyl-D-aspartate)23 (ver fig.1)13,18,21,27, ativa-se mGluR que irá desencadear uma cadeia de reações metabólicas mediada por uma proteína G. Consequentemente, o retículo sarcoplasmático liberta cálcio, cujo aumento de concentração intracelular conduz à ativação de quinases (CaMKII, PKC, fyn-trosina quinase)21,22,27,35, e à fosforilação das proteínas da membrana. Disto resulta a maximização de correntes dos recetores AMPA e NMDA. (A ativação de CaMKII também leva a exocitose de novos recetores AMPA34,38).
Também é possível a maximização sináptica. O processo depende de CREB (cAMP responsable element building protein), ativado com o aumento da concentração de cálcio no núcleo, e modela a expressão genética e a síntese proteica6,35. Existem dois períodos de fosforilação de CREB e da expressão génica, na altura de estimulação, e 3-6 horas após a estimulação35. Igualmente é possível a síntese de NO, que atua como um transmissor retrogrado no terminal pré-sináptico, aumentando a sua própria libertação35,40.
Estimulação de baixa frequência promove baixa concentração de cálcio intracelular, e ativa, preferencialmente, as fosfotases (calcineurina e PP1). O processo leva à diminuição de eficiência sináptica (LTD) e inverte os efeitos de LTP por desfosforilação de proteína GluR1 nos recetores AMPA, diminuindo a condutância dos canais, o que baixa a amplitude de PEPS40.Quando o nível Ca2+ é baixo, este liga-se a calmodulina e ativa a calcineurina (PP2B). Sequencialmente, aumenta a atividade de PP1 que funciona como inibidor de recetores AMPA e CaMKII, levando à endocitose de recetores AMPA21,22,35.
Evidências experimentais sugerem que é necessário ter em conta a sequência de ativação pré e pós-sináptica. Pois, a ativação pré-sináptica e posterior despolarização do neurónio pós-sináptico levam a grande fluxo de Ca2+ e LTP. Por outro lado, se a ativação pós-sináptica anteceder o potencial de ação pré-sináptico, a entrada de cálcio é reduzida e ocorre LTD. Esta propriedade é conhecida como STDP (spike timing-dependent plasticity)39 e deve-se à necessidade de deteção simultânea de eventos pré-sinápticos (libertação glutamato) e pós-sinápticos (despolarização da célula com consequente libertação de Mg2+ dos NMDAs) para a entrada massiva de Ca2+e indução de LTP38. A assimetria temporal permite uma aprendizagem sequencial e previne modificações absurdas.
Assim, o Ca2+ intracelular é o principal regulador de plasticidade sináptica5, e a indução de LTP/LTD depende de atividade relativa de quinases e fosfotases. As duas formas de modificação de eficácia sináptica
permitem a execução de tarefas complexas como aprendizagem e memorização9,16,17, cooperando para
modificar o estado funcional das redes neuronais no cérebro.

Metaplasticidade e Modelo BCM
O estudo da plasticidade do córtex visual levou a formulação de uma de um novo modelo, teoria BCM
(Bienenstock-Cooper-Munro)10,30,31,37:
 a modificação de threshold (m ) o que irá reforçar ou enfraquecer a sinapse. A modificação
sináptica irá variar com uma função não-linear  que depende da atividade pós-sináptica (c).
Este parâmetro depende de x (atividade pré-sináptica),  é o grau de modificação e w (eficácia
sináptica)8,9,31;
 A modificação do m depende de atividade recente do neurónio pós-sináptico, i.e., depois de
uma estimulação prévia facilitará ou dificultará a indução de LTP21,26;
 A modificação de threshold ocorre em todos as sinapses excitatórias dos neurónios afectados
(plasticidade heterosináptica)2,3,4.

Esta última propriedade sugere que pode ocorrer o fenómeno de metaplasticidade: a alteração do
limiar para a indução de LTP/LTD no modelo BCM2. Esta propriedade corresponde ao priming, isto é,
facilitação ou dificultação prévia de excitação sináptica, condicionando a plasticidade sináptica2. Uma
hipótese para explicação do fenómeno é a modificação de propriedades de recetores de NMDA e ativação de mGluR2,14. Curiosamente, a ativação separada de mGluR conduz à facilitação de LTP, e a de NMDA leva àinibição de LTP. Também são relevantes os fatores modulatórios, como neurotransmissores e hormonas circulantes28,29.
Ilustração 1: LTP na região do hipocampo (CA1 e CA3). (A) - sinapse normal; (B) - Indução de LTP com activação de quinase e mensageiro retrógrado; (C) - LTP por indução de expressão génica e síntese protéica (Adaptado do Kandel)

Conclusão
A LTP foi descoberta no hipocampo. Hoje, já são conhecidos fenómenos de plasticidade sináptica em diversas zonas cerebrais, como é o caso de CA1 e CA3 do hipocampo20,24,38, estriado, amígdala e córtex visual, entre outros.
A plasticidade sináptica e metaplasticidade constituem bases importantes para a aprendizagem, sendo indispensáveis na memória de longo e curto prazo, uma vez que promovem redes neuronais especializadas na identificação de estímulos específicos e respectiva resposta, rápida e eficaz.
Em suma, o fenómeno de plasticidade sináptica, tendo uma complexa base fisiológica influenciada por estímulos externos, expressão génica e modificações endócrinas29,35, é essencial para a adaptação do ser humano às condições do mundo exterior e constitui uma enorme vantagem evolutiva. Pois, a plasticidade sináptica é o mecanismo fundamental de desenvolvimento e funcionamento do cérebro.

Anastasiya Strembitska, Carlos Rafael Lopes, Inês Silva, José Leitão, Sara Cartaxo

Bibliografia
1. Abel, T. et Kandel, E. (1998), Positive and negative regulatory mechanisms that mediate long-term memory storage, in Brain Res Brain Res Rev, 26 (2.3): 360.378.
2. Abraham, W.C. et Bear, M.F. (1996) Metaplasticity: the plasticity of synaptic plasticity, in Trends Neurosci, 19 (4): 126.130.
3. Abraham, W.C., et alli (2001). Heterosynaptic metaplasticity in the hippocampus in vivo: a BCM-like modifiable threshold for LTP, in Proc Natl Acad Sci USA, 98 (19):10924.
4. Abraham, W.C. et Tate, W.P. (1997), Metaplasticity: a new vista across the field of synaptic plasticity, in Prog Neurobiol, 52 (4): 303.323.
5. Artola, A. et Singer, W. (1993), Long-term depression of excitatory synaptic transmission and its relationship to long-term potentiation, in Trends Neurosci, 16 (11): 480.487.
6. Bailey, C.H.; Chen M.C. (1983), Morphological basis of long-term habituation and sensitization in Aplysia, in Science, 220:91–93.
7. Benuskova, L. (1988), Mechanisms of synaptic plasticity, in Ces Fysiol, 37 (5): 387.400.
8. Benuskova, L.; Diamond, M.E. et Ebner F.F. (1994), Dynamic synaptic modification threshold: computational model of experience-dependent plasticity in adult rat barrel cortex, in Proc Natl Acad Sci USA, 91 (11):4791.4795.
9. Benuskova, L. et alli (2001), Theory for normal and impaired experience-dependent plasticity in neocortex of adult rats, in Proc Natl Acad Sci USA, 98 (5): 2797.2802.
10. Bienenstock, E.L.; Cooper L.N. et Munro P.W. (1982), Theory for the development of neuron selectivity: orientation specificity and binocular interaction in visual cortex, in J Neurosci, 2 (1): 32.48.
11. Bliss, T.V. et Lomo T. (1973), Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path, in J Physiol, 232 (2): 331.356.
12. Carmignoto, G. et Vicini, S. (1992), Activity-dependent decrease in NMDA receptor responses during development of the visual cortex, in Science, 258 (5084): 1007.1011.
13. Castellani, G.C.et alli (2001), A biophysical model of bidirectional synaptic plasticity: dependence on AMPA and NMDA receptors, in Proc Natl Acad Sci USA, 98 (22): 12772.12777.
14. Cohen, A.S. et Abraham, W.C. (1996), Facilitation of long-term potentiation by prior activation of metabotropic glutamate receptors, in J Neurophysiol, 76 (2): 953.962.
15. Cooper, L. N, et alli (2004), Theory of cortical plasticity, World Scientific, New Jersey.
16. Debanne, D.; Gahwiler, B.H. et Thompson, S.M. (1998), Long-term synaptic plasticity between pairs of individual CA3 pyramidal cells in rat hippocampal slice cultures, J Physiol, 507 (1): 237.247.
17. Dudek, S.M. et Bear, M.F. (1992), Homosynaptic long-term depression in area CA1 of hippocampus and effects of N-methyl-D-aspartate receptor blockade, in Proc Natl Acad Sci USA, 89 (10): 4363.4367.
18. Elgersma, Y. et Silva, A.J. (1999), Molecular mechanisms of synaptic plasticity and memory, in Curr Opin Neurobiol, 9 (2): 209.213.
19. Feldman, D.E. (2000), Timing-based LTP and LTD at vertical inputs to layer II/III pyramidal cells in rat barrel cortex, in Neuron, 27 (1): 45.56.
20. Fujii, S. et alli (1991), Reversal of long-term potentiation (depotentiation) induced by tetanus stimulation of the input to CA1 neurons of guinea pig hippocampal slices, in Brain Res, 555 (1): 112.122.
21. Jedlicka, P. (2002), Sinaptic plasticity, metaplasticity and BCM theory, in Brat isl Lck Listy, 103: 137-143.
22. Glazewski, S. (2001), The effect of autonomous alpha-CaMKII expression on sensory responses and experience-dependent plasticity in mouse barrel cortex, in Neuropharmacology, 41(6): 771.778.
23. Guyton et Hall (2011), Textbook of Medical Physiology, 12ª Edição, Saunders Elsevier.
24. Hawkins, R.D.; Kandel E.R. et Siegelbaum S.A. (1993), Learning to modulate transmitter release: themes and variations in synaptic plasticity, in Annu Rev Neurosci, 16:625–665.
25. Hebb, D. (1949), The Organization of Behavior, J. Wiley and Sons, New York.
26. Huang, Y.Y. et alli (1992), The influence of prior synaptic activity on the induction of long-term potentiation, in Science, 255 (5045): 730.733.
27. Kandel, Schwartz, et Jessell (2000), Principles of Neural Science, 4ª Edição, McGraw-Hill.
28. Kim, J.J.; Foy, M.R. et Thompson, R.F. (1996), Behavioral stress modifies hippocampal plasticity through N-methyl-D-aspartate receptor activation, in Proc Natl Acad Sci USA, 93 (10): 4750.4753.
29. Kim J.J. et Yoon, K.S. (1996), Stress: metaplastic effects in the hippocampus, in Trends Neurosci, 21 (12): 505.509.
30. Kirkwood, A. et alli (1993), Common forms of synaptic plasticity in the hippocampus and neocortex in vitro, in Science, 260 (5113): 1518.1521.
31. Kirkwood, A.; Rioult, M.C. et Bear, M.F. (1996), Experience-dependent modification of synaptic plasticity in visual cortex, in Nature, 381 (6582):526.528.
32. Lee, H.K. et alli (2000), Regulation of distinct AMPA receptor phosphorylation
sites during bidirectional synaptic plasticity, in Nature, 405 (6789): 955.959.
33. Linden, D.J. (1999), The return of the spike: postsynaptic APs and the induction of LTP and LTD, in Neuron, 22 (4): 661.666.
34. Lisman J. (1994), The CaM kinase II hypothesis for the storage of synaptic memory, in Trends Neuroscience, 17:406–412.
35. Mackay, W.A. (2011), Neurofisiologia sem lagrimas, 5ª Edição, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa.
36. Malinow, R. et Malenka, R.C. (2002), AMPA receptor trafficking and synaptic plasticity, in Annu Rev. Neurosci, 25: 103-26.
37. Philpot, B.D. et alli (2001), Visual experience and deprivation bidirectionally modify the composition and function of NMDA receptors in visual cortex, in Neuron, 29 (1): 157.169.
38. Randall, D.; Burggren, W. et French, K. (2001), Eckert Animal Physiology. Mechanisms and Adaptations, Capítulos 8 e 9, 5ª Edição, W.H. Freeman and Company, New York.
39. Song, S. et Abbott, L.F. (2001), Cortical development and remapping through spike timing-dependent plasticity, in Neuron, 32 (2): 339.350.
40. Tao, H.W. et Poo, M. (2001), Retrograde signaling at central synapses, in Proc Natl Acad Sci USA, 98 (20): 11009.11015.

Plasticidade Sináptica (uma abordagem bioquímica)

Introdução

A plasticidade sináptica, postulada inicialmente por Donald Hebb, constitui uma base celular para aprendizagem e memorização. Pode ser descrita como a alteração de eficácia sináptica ("peso da sinápse" que une os dois neurónios)^8,21 – estima da contribuição sináptica para o potencial pós-sináptico excitatório (PEPS).  O peso da sinapse depende de factores pré-sinápticos e pós-sinápticos, por exemplo, da ocorrência simultânea do potencial de acção e da frequência com que esta sincronização ocorre. (Neste processo, o momento e a frequência do potencial de acção que ocorre no neurónio pós-sináptico são determinantes.)

Desta forma, com alteração de eficiência sináptica podemos modificar a atividade neuronal. A plasticidade sináptica manifesta-se sob a forma de reforço de sinapses entre neurónios activados simultaneamente (Regra de Hebb)²⁵ e/ou supressão na ausência desta encadeação (Regra de Oja), podendo ser de longa ou curta duração²⁷.

Mecanismo de Plasticidade Sináptica

A LTP (long-term potenciation) é desencadeada por estímulos de alta frequência - 40-300Hz - (Mackay; Bliss e Lomo) ao contrário de LTD (long-term depression) que resulta de estimulação de baixa frequência - 1-5Hz ^1,11,20.

O mecanismo de LTP baseia-se na libertação de glutamato, na sequência de despolarização do neurónio pré-sináptico e a despolarização do neurónio pós-sináptico: através do desbloqueio de NMDA e a entrada de Ca²⁺ na célula pós-sináptica por via de complexos VSCC (voltage-sensitive Ca²⁺ channels) e NMDA (N-metyl-D-aspartate)²³ (ver fig.1)^13,18,21,27, ativa-se mGluR que irá desencadear uma cadeia de reações metabólicas mediada por uma proteína G. Consequentemente, o retículo sarcoplasmático liberta cálcio, cujo aumento de concentração intracelular conduz à ativação de quinases (CaMKII, PKC, fyn-trosina quinase)^21,22,27,35, e à fosforilação das proteínas da membrana. Disto resulta a maximização de correntes dos recetores AMPA e NMDA. (A ativação de CaMKII também leva a exocitose de novos recetores AMPA^34,38).

Também é possível a maximização sináptica. O processo depende de CREB (cAMP responsable element building protein), ativado com o aumento da concentração de cálcio no núcleo, e modela a expressão genética e a síntese proteica^6,35. Existem dois períodos de fosforilação de CREB e da expressão génica, na altura de estimulação, e 3-6 horas após a estimulação³⁵. Igualmente é possível a síntese de NO, que atua como um transmissor retrogrado no terminal pré-sináptico, aumentando a sua própria libertação^35,40.

Estimulação de baixa frequência promove baixa concentração de cálcio intracelular, e ativa, preferencialmente, as fosfotases (calcineurina e PP1). O processo leva à diminuição de eficiência sináptica (LTD) e inverte os efeitos de LTP por desfosforilação de proteína GluR1 nos recetores AMPA, diminuindo a condutância dos canais, com consequente diminuição da amplitude de PEPS⁴⁰.Quando o nível Ca²⁺ é baixo, este liga-se a calmodulina e ativa a calcineurina (PP2B). Sequencialmente, aumenta a atividade de PP1 que funciona como inibidor de recetores AMPA e CaMKII, levando à endocitose de recetores AMPA^21,22,35.

Evidências experimentais sugerem que é necessário ter em conta a sequência de ativação pré e pós-sináptica. Pois, a ativação pré-sináptica e posterior despolarização do neurónio pós-sináptico levam a grande fluxo de Ca²⁺ e LTP. Por outro lado, se a ativação pós-sináptica anteceder o potencial de ação pré-sináptico, a entrada de cálcio é reduzida e ocorre LTD. Esta propriedade é conhecida como STDP (spike timing-dependent plasticity)³⁹ e deve-se à necessidade de deteção simultânea de eventos pré-sinápticos (libertação glutamato) e pós-sinápticos (despolarização da célula com consequente libertação de Mg²⁺ dos NMDAs) para a entrada massiva de Ca²⁺e indução de LTP³⁸. A assimetria temporal permite uma aprendizagem sequencial e previne modificações absurdas.

Assim, o Ca²⁺ intracelular é o principal regulador de plasticidade sináptica, e a indução de LTP/LTD depende de atividade relativa de quinases e fosfotases. As duas formas de modificação de eficácia sináptica permitem a execução de tarefas complexas como aprendizagem e memorização^9,16,1, cooperando para modificar o estado funcional das redes neuronais no cérebro.

Anastasiya Strembitska, Inês Silva,  Rafeel Lopes, José Leitão, Sara Cartaxo

Bibliografia

1.      Abel, T. et Kandel, E. (1998), Positive and negative regulatory mechanisms that mediate long-term memory storage, in Brain Res Brain Res Rev, 26 (2.3): 360.378.

2.      Abraham, W.C. et Bear, M.F. (1996) Metaplasticity: the plasticity of synaptic plasticity, in Trends Neurosci, 19 (4): 126.130.

3.      Abraham, W.C., et alli (2001). Heterosynaptic metaplasticity in the hippocampus in vivo: a BCM-like modifiable threshold for LTP, in Proc Natl Acad Sci USA, 98 (19):10924.

4.      Abraham, W.C. et Tate, W.P. (1997), Metaplasticity: a new vista across the field of synaptic plasticity, in Prog Neurobiol, 52 (4): 303.323.

5.      Artola, A. et Singer, W. (1993), Long-term depression of excitatory synaptic transmission and its relationship to long-term potentiation, in Trends Neurosci, 16 (11): 480.487.

6.      Bailey, C.H.; Chen M.C. (1983), Morphological basis of long-term habituation and sensitization in Aplysia, in Science, 220:91–93.

7.      Benuskova, L. (1988), Mechanisms of synaptic plasticity, in Ces Fysiol, 37 (5): 387.400.

8.      Benuskova, L.; Diamond, M.E. et Ebner F.F. (1994), Dynamic synaptic modification threshold: computational model of experience-dependent plasticity in adult rat barrel cortex, in Proc Natl Acad Sci USA, 91 (11):4791.4795.

9.      Benuskova, L. et alli (2001), Theory for normal and impaired experience-dependent plasticity in neocortex of adult rats, in Proc Natl Acad Sci USA, 98 (5): 2797.2802.

10.  Bienenstock, E.L.; Cooper L.N. et Munro P.W. (1982), Theory for the development of neuron selectivity: orientation specificity and binocular interaction in visual cortex, in J Neurosci, 2 (1): 32.48.

11.  Bliss, T.V. et Lomo T. (1973), Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path, in J Physiol, 232 (2): 331.356.

12.  Carmignoto, G. et Vicini, S. (1992), Activity-dependent decrease in NMDA receptor responses during development of the visual cortex, in Science, 258 (5084): 1007.1011.

13.  Castellani, G.C.et alli (2001), A biophysical model of bidirectional synaptic plasticity: dependence on AMPA and NMDA receptors, in Proc Natl Acad Sci USA, 98 (22): 12772.12777.

14.  Cohen, A.S. et Abraham, W.C. (1996), Facilitation of long-term potentiation by prior activation of metabotropic glutamate receptors, in J Neurophysiol, 76 (2): 953.962.

15.  Cooper, L. N, et alli (2004), Theory of cortical plasticity, World Scientific, New Jersey.

16.  Debanne, D.; Gahwiler, B.H. et Thompson, S.M. (1998), Long-term synaptic plasticity between pairs of individual CA3 pyramidal cells in rat hippocampal slice cultures, J Physiol, 507 (1): 237.247.

17.  Dudek, S.M. et Bear, M.F. (1992), Homosynaptic long-term depression in area CA1 of hippocampus and effects of N-methyl-D-aspartate receptor blockade, in Proc Natl Acad Sci USA, 89 (10): 4363.4367.

18.  Elgersma, Y. et Silva, A.J. (1999), Molecular mechanisms of synaptic plasticity and memory, in Curr Opin Neurobiol, 9 (2): 209.213.

19.  Feldman, D.E. (2000), Timing-based LTP and LTD at vertical inputs to layer II/III pyramidal cells in rat barrel cortex, in Neuron, 27 (1): 45.56.

20.  Fujii, S. et alli (1991), Reversal of long-term potentiation (depotentiation) induced by tetanus stimulation of the input to CA1 neurons of guinea pig hippocampal slices, in Brain Res, 555 (1): 112.122.

21.  Jedlicka, P. (2002), Sinaptic plasticity, metaplasticity and BCM theory, in Brat isl Lck Listy, 103: 137-143.

22.  Glazewski, S. (2001), The effect of autonomous alpha-CaMKII expression on sensory responses and experience-dependent plasticity in mouse barrel cortex, in Neuropharmacology, 41(6): 771.778.

23.  Guyton et Hall (2011), Textbook of Medical Physiology, 12ª Edição, Saunders Elsevier.

24.  Hawkins, R.D.; Kandel E.R. et Siegelbaum S.A. (1993), Learning to modulate transmitter release: themes and variations in synaptic plasticity, in Annu Rev Neurosci, 16:625–665.

25.  Hebb, D. (1949), The Organization of Behavior, J. Wiley and Sons, New York.

26.  Huang, Y.Y. et alli (1992), The influence of prior synaptic activity on the induction of long-term potentiation, in Science, 255 (5045): 730.733.

27.  Kandel, Schwartz, et Jessell (2000), Principles of Neural Science, 4ª Edição, McGraw-Hill.

28.  Kim, J.J.; Foy, M.R. et Thompson, R.F. (1996), Behavioral stress modifies hippocampal plasticity through N-methyl-D-aspartate receptor activation, in Proc Natl Acad Sci USA, 93 (10): 4750.4753.

29.  Kim J.J. et Yoon, K.S. (1996), Stress: metaplastic effects in the hippocampus, in Trends Neurosci, 21 (12): 505.509.

30.  Kirkwood, A. et alli (1993), Common forms of synaptic plasticity in the hippocampus and neocortex in vitro, in Science, 260 (5113): 1518.1521.

31.  Kirkwood, A.; Rioult, M.C. et Bear, M.F. (1996), Experience-dependent modification of synaptic plasticity in visual cortex, in Nature, 381 (6582):526.528.

32.  Lee, H.K. et alli (2000), Regulation of distinct AMPA receptor phosphorylation sites during bidirectional synaptic plasticity, in Nature, 405 (6789): 955.959.

33.  Linden, D.J. (1999), The return of the spike: postsynaptic APs and the induction of LTP and LTD, in Neuron, 22 (4): 661.666.

34.  Lisman J. (1994), The CaM kinase II hypothesis for the storage of synaptic memory, in Trends Neuroscience, 17:406–412.

35.  Mackay, W.A. (2011), Neurofisiologia sem lagrimas, 5ª Edição, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa.

36.  Malinow, R. et Malenka, R.C. (2002), AMPA receptor trafficking and synaptic plasticity, in Annu Rev. Neurosci, 25: 103-26.

37.  Philpot, B.D. et alli (2001), Visual experience and deprivation bidirectionally modify the composition and function of NMDA receptors in visual cortex, in Neuron, 29 (1): 157.169.

38.  Randall, D.; Burggren, W. et French, K. (2001), Eckert Animal Physiology. Mechanisms and Adaptations, Capítulos 8 e 9, 5ª Edição, W.H. Freeman and Company, New York.

39.  Song, S. et Abbott, L.F. (2001), Cortical development and remapping through spike timing-dependent plasticity, in Neuron, 32 (2): 339.350.

40.  Tao, H.W. et Poo, M. (2001), Retrograde signaling at central synapses, in Proc Natl Acad Sci USA, 98 (20): 11009.11015.

Ondas electromagnéticas afectam mecanismo neurológico das formigas

Na experiência, insectos perderam 50 por cento das suas capacidades de orientação e memorização


 As ondas emitidas pelos telemóveis prejudicam gravemente as capacidades neurológicas das formigas. Num estudo levado a cabo pela Universidade Livre de Bruxelas, revela-se que o olfacto, a visão, a orientação ficam afectados quando expostos às ondas electromagnéticas.
 Dirigido pela investigadora Marie-Claire Cammaerts, o estudo foi publicado na revista «Electromagnetic Biology and Medicine». Apesar de não ser claro que as conclusões se possam aplicar ao ser humano, o estudo demonstra que pode haver relação entre as ondas e certos efeitos negativos no mecanismo neurológico.
 As formigas que foram submetidas a uma exposição de ondas semelhantes às dos telemóveis perderem mais de 50 por cento das suas capacidades de orientação e memorização, duas características essenciais para a organização dos formigueiros.
 Os efeitos não são, no entanto, irreversíveis. Passadas 30 horas da exposição, as formigas recuperaram parte das suas capacidades, não a 100 por cento.
 A experiência consistiu em atrair um grupo de formigas para um lugar com comida. Utilizaram feromonas, que servem para estes insectos se orientarem através do olfacto.
 Normalmente, as formigas são capazes de seguir o rasto de volta ao formigueiro e repetir o percurso as vezes que forem necessárias. Mas submetidas à exposição de uma frequência de 900 Megahertz e uma potência de 2 Watt, muito inferior a de uma antena de telemóvel normal, as formigas perderam o caminho e foram incapazes de orientar-se, apesar de já conhecerem o trajecto.
 As ondas “afectam a membrana celular, o que tem consequências graves sobre o sistema nervoso”. No caso dos insectos, pode afectar directamente o desenvolvimento de larvas e as neurosecreções.
 “O mundo já não pode viver sem os dispositivos que funcionam com ondas magnéticas. No entanto, devem aumentar-se as precauções”, afirma a Marie-Claire Cammaerts.

2012-07-12
Fonte: Ciência Viva

Biomedicina: Criar novos órgãos

Cirurgia de incisão única

Para além do umbigo também é possível operar pela vagina, pelo estômago, pelo reto

Esqueça as operações de barriga aberta, com dias e dias de internamento e meses de recuperação... A laparoscopia veio revolucionar a forma de operar mas, nos últimos dois anos, ainda se deu um novo passo ao substituir os três ou quatro furos pela utilização dos orifícios naturais: um deles é a cicatriz umbilical.

Para além do umbigo também é possível operar pela vagina, pelo estômago, pelo reto. “Entramos num orifício natural e através daí é que passamos à cavidade onde vamos promover as cirurgias”, afirma o cirurgião Ricardo Girão que utiliza esta nova técnica nas suas operações no hospital da CUF Infante Santo.

 A técnica utilizada continua a ser a laparoscopia, mas em vez das três ou quatro portas que todos os cirurgiões utilizavam, agora tudo se resolve com uma só. “Através dessa porta é que divergimos lá dentro”, explica o médico para acrescentar que por um único orifício podem entrar até quatro trocares, ou seja, as sondas que entram no organismo e cortam tudo o que têm a cortar manobradas do exterior.

 Uma delas transporta uma câmara que permite ao médico visualizar no exterior, através de um ecrã de computador tudo o que se passa no interior do nosso corpo. Por este método incomparavelmente menos invasivo, é possível retirar vesículas, operar o intestino, fazer recessões ao cólon, ao intestino delgado e até operações ginecológicas. “Com a vantagem de não deixar qualquer cicatriz”, assegura o cirurgião.

Para além do aspecto estético que é perfeito, o especialista foca ainda o conforto do pós operatório que é praticamente indolor e obriga a menos tempo de internamento. “O doente faz esta operação com anestesia geral e fica apenas um dia internado”, acrescenta Ricardo Girão que já desenvolve esta técnica há dois anos e já operou mais de 200 vesículas por este método.

 O médico faz questão de surpreender os seus doentes com uma única incisão, mas ultimamente os doentes já têm conhecimento da técnica e são eles que pedem. “As mulheres fazem mais questão de serem operadas desta forma, mas os homens também já começam a pedir.”

 Esta nova técnica veio acabar definitivamente com os três ou quatro buracos na barriga, já que anteriormente o umbigo nunca era utilizado para a operação. Enquanto os homens conseguiam disfarçar as cicatrizes com os pelos, as mulheres ficavam com esses buracos bem visíveis a vida toda.

 Nos Estados Unidos a nova técnica de incisão única ganhou popularidade quando um jornalista revelou num canal de televisão que a mulher tinha sido operada à vesícula pela vagina. A medicina não pára de nos surpreender!

2012-07-08
Por Palmira Correia
Fonte: cienciaviva.pt

Novas moléculas capazes de tratar diferentes tipos de cancro

 Faltam ainda vários anos de testes antes que possam ser comercializadas

Modelo do composto MRT, antagónico do Smoothened. (Imagem: F. Manetti)

Uma equipa de investigadores franceses e italianos, do Centro Nacional de Investigação Científica (CNRS) e do Inserm, descobriu uma nova família de compostos que poderão permitir tratar inúmeros tipos de cancro, tais como os cerebrais e de pele. O estudo veio publicado no «Journal of Medicinal Chemistry».

 As moléculas patenteadas pelo CNRS estão a bloquear o canal de sinalização Hedgehog, uma cadeia de reacções moleculares e cuja ruptura estará implicada em vários tipos de cancros, mormente alguns tumores agressivos em crianças. Já nos adultos tem um papel chave na manutenção das células estaminais no cérebro.

Os compostos poderiam, a longo prazo, levar a novos medicamentos, mas entretanto constituem um precioso mecanismo para compreender o papel da via de Hedgehog no desenvolvimento de novos cancros e a resistência a tratamentos.

 Na origem das disfunções que afectam a via de sinalização Hedgehog, encontraram-se diferentes mutações do receptor Smoothened – essencial para permitir a activação desta via. Já vários laboratórios farmacêuticos desenvolveram moléculas capazes de bloquear o referido receptor.

 Para descobrir novos compostos antagónicos, a equipa coordenada por Martial Ruat, adoptou uma estratégia original: monitorizar um banco de moléculas informatizado. Agora, entre as 500 mil moléculas, procuraram as que seriam mais susceptíveis de produzir o mesmo efeito do que as capazes de bloquear o receptor Smoothened. Em 20, os cientistas foram capazes de seleccionar uma, que após ligeiramente modificada, com o propósito de a optimizar, lhes permitiu descobrir uma família de compostos, os MRT.

 De seguida, o grupo de trabalho testou a actividade biológica destes compostos, em cultura de células e o resultado mostrou que os MRT bloqueavam a proliferação de células suspeitas de serem, na sua origem, tumores cerebrais.

 Contudo, os investigadores avançam que faltam ainda vários anos de testes antes que estas prometedoras moléculas possam ser comercializadas sob forma de fármacos, mas por enquanto já ajuda a entender determinadas resistências de alguns tumores.

2012-02-29

Fonte: cienciahoje.pt

4th Workshop on Biomedical Engineering

This year Organization Committee of the annual Workshop on Biomedical Engineering (WBME) invites you to the 4th Workshop on Biomedical Engineering, which will take place at the Faculty of Sciences of the University of Lisbon, in April 21st, 2012.

Official Site

C3 Building at University of Lisbon, Faculty of Sciences

Envelhecimento celular aumenta risco de ataque cardíaco e morte prematura

Telómeros vão ficando mais curtos com a idade e com determinados estilos de vida

 Cada célula do corpo possui cromossomas que têm nas suas extremidades os chamados telómeros. Estes desempenham a função de manter a estabilidade estrutural do cromossoma. Com o passar do tempo e dependendo também dos estilos de vida, os telómeros vão ficando mais curtos. Há muito que os investigadores consideram que essa redução aumenta o risco de ataque cardíaco e morte prematura.

 Um estudo realizado na Dinamarca, e que envolveu 20 mil pessoas, demonstra que existe efectivamente uma relação directa. A investigação forneceu também aos médicos uma forma de avaliar a saúde celular de cada pessoa. O artigo está publicado na «Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology». 

 “O risco de ataque cardíaco ou morte prematura está presente sempre que os telómeros ficam mais curtos devido ao estilo de vida (tabagismo, sedentarismo, obesidade, entre outros) ou a idade avançada”, explica Borge Nordestgaard, professor clínico de epidemiologia genética da Faculdade de Ciências da Saúde e de Medicina da Universidade de Copenhaga e médico-chefe do Hospital Universitário de Copenhaga.

 O recente «Estudo Geral da População de Copenhaga» envolveu aproximadamente 20 mil pessoas, algumas das quais foram acompanhadas durante 19 anos. A conclusão, dizem os investigadores, “foi clara”: se o “comprimento dos telómeros é curto, o risco de ataque cardíaco e morte prematura aumenta em 50 e 25 por cento, respectivamente”.

“Sabíamos já que o fumo e a obesidade aumentam o risco de doença cardíaca. Comprovamos agora, como se especulava, que o aumento do risco está directamente relacionado ao encurtamento dos telómeros de protecção - podemos dizer que o tabagismo e a obesidade envelhecem o corpo a nível celular, do mesmo modo que o passar do tempo”, explica Borge Nordestgaard.

2012-02-17
Fonte: http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=53104&op=all
Artigo Original

Investigação criminal, genética e “passaporte genético do cidadão”

Amostras de DNA podem determinar cor dos cabelos

Descoberta relevante em investigações criminais

2011-01-06

Teste distingue várias nuances em tons de cabelo semelhantes

Amostras de DNA permitem determinar, com precisão, a cor dos cabelos de uma pessoa, segundo uma nova técnica descoberta por investigadores holandeses, que poderá revolucionar a polícia científica.

Até agora, apenas a cor dos olhos poderia ser indicada com exactidão a partir da recolha de amostras de sangue, esperma, saliva e células da pele. De acordo com a técnica descrita hoje na revista "Human Genetics", será possível prever com uma precisão superior a 90 por cento se uma pessoa tem cabelos ruivos ou pretos e em 80 por cento se tem cabelos castanhos ou loiros.

O novo procedimento, a partir de amostras de DNA, é mesmo capaz de diferenciar diversas nuances em cores semelhantes. "Poder prever diferentes cores de cabelos, a partir do ADN, é um avanço maior, porque, até agora, apenas os cabelos ruivos, que são raros, podiam ser identificados", sustentou Manfred Kayser, professor de medicina legal e especialista em biologia molecular no Centro Médico Erasmus de Roterdão, na Holanda.

Para as suas pesquisas, a equipa de cientistas holandeses usou a codificação genética de centenas de europeus e identificou 13 marcadores DNA em 11 genes ligados à cor dos cabelos.

Os investigadores crêem que um teste DNA poderá ser desenvolvido para ajudar os polícias em certos inquéritos criminais.

 

Investigação criminal, genética e “passaporte genético do cidadão”

Já a algumas décadas que os criminalistas usam a tecnologia de Impressões Digitais Genéticas para determinar a origem de diferentes amostras de material genético que encontra-se no local do crime. É possível recolher a amostra de DNA do local do crime e as amostras de diferentes suspeitos e depois de amplia-las através da técnica do PCR (Reacções de Polimerização em Cadeia) analisar comparando o número variável de segmentos de restrição que constituem a marca genética de cada indivíduo.

A técnica de Impressões Digitais Genéticas é usada não só na investigação criminal mas também na determinação de paternidade duvidosa, por exemplo quando há uma disputa pela herança. No entanto, a possibilidade de identificar cada indivíduo através de uma pequena porção de células que ele deixa pode ter tanto as consequências benéficas como as mais preocupantes e assustadoras.

Obviamente, para uma investigação criminal a possibilidade de verificar se um determinado suspeito permaneceu ou não no local do crime com um grau de certeza de 99,9% é fantástica. Esta técnica não só ajuda a encontrar os verdadeiros criminosos, mas também permite às pessoas inocentes evitar a pena de prisão ou mesmo a pena de morte.

Agora, com a possibilidade de identificar as características fenotípicas do indivíduo a qual pertence uma amostra de DNA permite encontra-lo com maior facilidade, por exemplo, construindo um “retrato” do suspeito baseado nas suas características genéticas.

Porém, imaginemos que a genética se desenvolve até aos patamares nunca antes vistos, quando será possível elaborar bases de dados de genomas de países inteiros. Será possível identificar o cidadão que deixou o seu lixo na rua, por exemplo, um como de plástico com a sua saliva – o DNA será extraído, identificado e a multa será enviada directamente a casa do indivíduo. Claro que é um caso mais ridículo, mas as pessoas já são multadas em Londres se deixares cair uma pastilha elástica no chão.

Mas isso tudo são brincadeiras… No entanto, imaginemos que a ficção científica se torna verdade, de novo. (Pois, no início do século XX a viagem à Lua ainda era ficção científica). Lembremo-nos do filme Gattaca que retrata um mundo onde a genética desenvolveu-se de tal modo que afecta todas as áreas da vida humana, incluindo o emprego e o sucesso de cada indivíduo. Os embriões podem ser escolhidos conforme as suas características genéticas, como o sistema imunitário, sexo, cor de cabelo, altura, capacidades físicas.

A engenharia genética permite escolher embriões com mais saudáveis através do diagnóstico pré-implantatório, com menor probabilidade de terem doenças hereditárias perigosas. Já é possível escolher o sexo do embrião quando se trata da fecundação in vitro, embora não é eticamente correcto. Será que no futuro vai ser possível elaborar desde momento de nascimento ou mesmo momento da fecundação o perfil genético de um ser humano e determinar as suas características e capacidades físicas? A ciência do futuro certamente permitirá isso, desde que as questões éticas sejam postas em segundo plano. Como já conhecemos da trágica história do século XX, a eugenia foi usada pelos nazis para justificar o assassínio de milhões de pessoas que eram de uma raça “inferior”.

No futuro, cada um de nós poderá ser identificado através do seu genoma, como se este fosse o seu passaporte – um “documento” que não pode ser deixado em casa ou esquecido em algum sítio, uma prova infalível da nossa identidade, do que somos fisicamente. Tal como nos filmes da ficção científica a nossa sociedade do futuro poderá enfrentar um novo tipo de discriminação – discriminação genética. Provavelmente, as empresas, o exército e o governo vão querer ter os melhores trabalhadores, não só mais inteligentes mas também mais saudáveis, aqueles que serão “geneticamente” imperfeitos vão ser postos a parte.

As descobertas científicas são sempre ambíguas – podem trazer tanto benefício como prejuízo, tudo depende da forma como nós as usamos. Para não sermos as vítimas do progresso tecnológico não podemos colocar a ciência acima da moral e do bom senso. Infelizmente, o ser humano é inteligente, agressivo e nem sempre racional.

Células da Glia - as guardiãs silenciosas do cérebro

Baseado no artigo The Hidden Brain de R.Douglas Fields

Em 1999, no National Institutes of Health, R. Douglas Fields e Beth Stevens realizaram uma experiência com cultura de células do tecido nervoso, e verificaram que, para além dos neurónios, as células de Schwann, um dos tipos de células de glia, também interagiam com os neurónios e estavam envolvidos na transmissão de informação por via não eléctrica.

Desde o século XIX até recentemente, o estudo da actividade cerebral e distúrbios de ordem neurológica baseavam-se na chamada neuron doctrine, isto é, a ideia de que o neurónio era a unidade básica funcional do sistema nervoso, transmitindo toda a informação através de impulsos electroquímicos. Porém, os neurónios constituem apenas 15% das células do cérebro, enquanto as células de neuroglia são uma maioria absoluta, 85%.

As células da glia que fazem parte do tecido nervoso desempenham inúmeras funções. Os astrócitos são célula de glia que transportam neurotransmissores, e as suas projecções citoplasmáticas envolvem os vasos sanguíneos no cérebro, formando uma barreira hematoencefálica selectiva, através da qual passam os nutrientes para os neurónios e são removidos os resíduos do metabolismo celular. Também regulam o fluxo sanguíneo conforme as necessidades do tecido nervoso. Os oligodendrócitos são responsáveis pela produção de mielina, o isolante eléctrico de natureza lipídica que se deposita e envolve os axónios, acelerando a transmissão do impulso nervoso, que assim se torna até 50 vezes mais rápido. Enquanto estas células se localizam no Sistema Nervoso Central, envolvendo vários axónios neuronais com os seus prolongamentos celulares, no Sistema Nervoso Periférico a mielinização dos axónios é feita pelas células de Schwann, que se localizam à volta do axónio mielinizado. Por sua vez, as células de microglia estão envolvidas na resposta inflamatória e reparação de danos celulares, removendo as células mortas de tecido. De um modo geral, a neuroglia executa funções de housekeeping – manutenção do tecido nervoso num estado funcional e saudável.

Para além destas funções, foi também descoberta a capacidade das células de glia de participarem em processos de transmissão de informação no cérebro. Assim, os astrócitos comunicam com os neurónios quimicamente por meio de neurotransmissores e são também responsáveis pela comunicação entre regiões distantes do cérebro, participando ainda nos processos cognitivos complexos, como a memorização e a aprendizagem. Os astrócitos conseguem aumentar a intensidade dos impulsos eléctricos nos axónios libertando neurotransmissores. Por exemplo, a comunicação química entres as sinapses na área do hipocampo é essencial para o bom funcionamento da memória e, consequentemente, torna-se crucial para a capacidade de aprendizagem de qualquer ser humano.

Visto que estas células são a garantia do bom funcionamento do sistema nervoso, muitos distúrbios e doenças neurológicas e até algumas patologias psicológicas tem origem ou estão relacionadas com a neuroglia. Por exemplo, a degeneração de microglia pode estar relacionada com a demência na doença de Alzheimer – quando a microglia deixa de exercer as suas funções, o tecido nervoso começa a acumular substâncias tóxicas que levam à sua degradação. Outro caso é o das lesões na medula espinhal que levam a paralisias. Através do bloqueio de algumas proteínas associadas à mielina produzida pelos oligodendrócitos pode-se induzir a recuperação deste tipo de lesões. Também se sabe que os oligodendrócitos e os astrócitos podem ser os responsáveis por alguns casos de esquizofrenia e depressão.

  Em suma, as células de glia não só são cruciais para a manutenção da homeostasia no sistema nervoso, mas participam activamente nos processos cognitivos complexos, e o seu estudo pode revelar os mecanismos de muitas doenças e patologias associadas ao tecido nervoso. Neste novo paradigma os neurónios e as células de glia funcionam de forma diferente, mas a sua cooperação proporciona ao cérebro as suas espantosas capacidades.

Belerofonte (pseudónimo)  e o seu grupo de  MEBiom do IST

Tafamidis aprovado pela Comissão Europeia (Medicamento que impede progressão da ‘doença dos pezinhos’ poderá estar disponível em 2012)

A notícia pela qual muitos portugueses esperavam chegou hoje: o Vyndaqel (tafamidis), único medicamento capaz de travar a paramiloidose (conhecida por doença dos pezinhos), foi aprovado pela Comissão Europeia.
Num artigo publicado anteriormente no«Ciência Hoje» dava-se conta da polémica entre doentes e governo, que recusou a aprovação da aplicação do medicamento a título de excepção como o fizeram outros países europeus, antes da decisão da Comissão Europeia. De sublinhar que Portugal é o país europeu com mais casos desta doença neurodegenerativa, rara, hereditária e fatal.
No comunicado hoje divulgado pela Pfizer, farmacêutica que comprou a patente do tafamidis, afirma-se que esta aprovação “representa um avanço importante uma vez que o Vyndaqel é o primeiro e único medicamento aprovado actualmente para retardar o compromisso neurológico periférico em doentes com Polineuropatia Amiloidótica Familiar Associada à Transtirretina (PAF-TTR) de estádio 1”, ou seja no início dos primeiros sintomas.
“O dia de hoje marca um grande avanço para os doentes que vivem com PAF-TTR na União Europeia”, diz Yvonne Greenstreet, vice-presidente e líder do Medicines Development Group da Specialty Care Business Unit da Pfizer.
“Esta comunidade necessita urgentemente de uma terapêutica efectiva e estamos muito orgulhosos por disponibilizar o primeiro e único medicamento aprovado para o tratamento dos doentes com esta doença genética rara e debilitante”, sublinha.
Teresa Coelho, médica do Hospital de Santo António no Porto que participou nos ensaios clínicos do Vyndaqel afirma que “um diagnóstico de PAF-TTR, habitualmente realizado em jovens adultos, tem impacto quer no bem-estar psíquico quer emocional dos doentes e cuidadores e limita significativamente as suas actividades diárias”.
A farmacêutica está agora a trabalhar com as autoridades de saúde nacionais na União Europeia para lançar o novo tratamento e antecipa que os profissionais de saúde poderão prescrevê-lo em alguns países europeus no início de 2012. 

Fonte: cienciahoje.pt

Implantação da traqueia artificial

Em Junho de 2011, no Hospital Karolisnka, em Estocolmo (Suécia), foi efectuado a primeira implantação de traqueia artificial.

Num artigo publicado recentemente na revista «The Lancet», um grupo de investigadores no qual se inclui a portuguesa Ana Teixeira descreve a operação e a evolução pós-operatória do doente.

A intervenção cirúrgica foi efectuada num doente de 36 anos que sofria de um cancro da traqueia descoberto já num estado avançado. O prognóstico de sobrevivência dos pacientes com este tipo de cancro cinco anos após o diagnóstico é apenas de 5%.

A solução proposta foi a implantação de uma traqueia criada a partir das células estaminais do próprio doente, o que elimina a possibilidade de rejeição que é comum nas operações de transplante de órgãos e enxerto de tecidos dos outros organismos devido a incompatibilidade do complexo HLA e consequente resposta do sistema imunitário. O formato desta traqueia artificial foi baseado  nas imagens obtidas durante numa tomografia computadorizada da traqueia do paciente a partir das quais foi criado o modelo em 3D o que permitiu melhor adaptação anatómica do órgão. Composta por um polímero (um tipo de plástico), foi tratada com células retiradas da medula espinhal do paciente durante as 36 horas que precederam a cirurgia.

Durante as duas semanas após a operação, e com o propósito de continuar a colonização da traqueia artificial com células estaminais, o paciente recebeu um tratamento de hormonas eritropoietina (estimula a produção das células do sangue na medula óssea) e de G-CSF. Neste intervalo do tempo registou-se um aumento da expressão de genes que inibem a apoptose e um aumento de células estaminais em circulação sanguínea.

Seis meses após a operação, o paciente apresenta uma boa qualidade de vida, sem recorrência do tumor. A traqueia artificial rapidamente serviu de suporte ao crescimento de células e apresenta hoje um revestimento com células epiteliais (que servem de barreiras contra a entrada de agentes invasores).

A investigadora explica que nas duas semanas que se seguiram a cirurgia, registou-se um aumento de células estaminais na circulação sanguínea e um aumento da expressão de genes anti-apoptose nestas células.

Agora, a equipa está num estudo complementar, a analisar a interacção de células estaminais com a traqueia artificial in vitro. Paolo Macchiarini, cirurgião italiano, foi o responsável por esta operação e pensa agora utilizar a mesma técnica para tratar uma criança de nove meses da Coreia que nasceu com uma malformação da traqueia.

Esta tecnologia parece ter um futuro promissor, pois não requer dadores humanos, a traqueia artificial pode ser criada em poucas semanas, e não causa rejeição por causa de incompatibilidade entre o receptor e dador, diminuindo riscos de inflamação e necessidade de intervenções cirúrgicas posteriores.