Comportamento em moscas em movimento livre e imagens prolongadas de cálcio em, por exemplo, em comportamento. Crédito: Neurociência da Natureza (2025). Doi: 10.1038/s41593-025-01942-1
A homeostase é a capacidade dos organismos vivos de manter condições internas estáveis, como temperatura, hidratação e níveis de açúcar no sangue, independentemente das mudanças no ambiente. Os mecanismos homeostáticos também regulam comportamentos centrais para a sobrevivência de espécies animais, como sono, descanso e alimentação.
Pesquisadores do Instituto Max Planck de Neurobiologia do Comportamento – César (MPINB) na Alemanha realizaram recentemente um estudo que visa entender melhor os dados neurais para o comportamento de descanso, sono e alimentação em moscas da fruta (Drosophila melanogaster).
Seus resultados, publicados na neurociência da natureza, destaca o papel principal da Glia (células não neuronais no cérebro e no sistema nervoso com várias funções especializadas) para regular esses mecanismos vitais em moscas da fruta, o que indica que elas atuam como homeostatos metabólicos.
“As pessoas passam cerca de um terço de suas vidas dormindo, mas ainda não entendemos completamente por que o sono é necessário”, disse Andres Flores-Valle, o primeiro autor da revista, disse ao Medical Xpress “nossa pesquisa pretende responder a essa pergunta estudando moscas da fruta, que, embora tenham cérebros muito mais simples”.
Como parte de seu último estudo, Flores-Valle e seus colegas se referiram especificamente para revelar um sinal cerebral que traça a necessidade de dormir (ou seja, queijo para casa do sono) em moscas frutas. Esse sinal deve aumentar quando uma mosca fica cansada e restaurada após um período de sono repousante.
Homeostato do sono: Um sinal de queijo em casa (vermelho) deve aumentar quando a mosca estiver acordada e caminhar (o cinza indica a velocidade). Quando a mosca dorme (velocidade zero), o sinal de queijo do sono é restaurado. Crédito: Flores-Valle, Vishniakou e Seelig.
“Compreender os mecanismos por trás do sono-estímulo pode potencialmente responder por que o sono é necessário”, explicou Flores-Valle. “Utilizamos imagens VIVO para gravar glines e atividade neural em moscas acordadas e dormindo sob um microscópio”, explicou Flores-Valle.
“Para fazer isso, mantivemos as moscas confortáveis e as alimentamos com algumas horas com a ajuda de um robô. Fizemos isso por vários dias, para que eles pudessem dormir naturalmente sob o microscópio”.
Em seus experimentos, os pesquisadores examinaram dois tipos distintos de células glia, conhecidas como glia semelhante a astrócito e glia que cercam a glia. Os primeiros são conhecidos por desempenhar funções semelhantes aos astrócitos e, assim, ajudam a manter um ambiente químico estável no cérebro. O outro são células envolvidas em torno dos axônios, que contribuem para sua regeneração e para remover resíduos de axônios ou células danificadas.
Em particular, Flores-Valle e seus colegas foram os primeiros a registrar a atividade cerebral para moscas por longos períodos, garantindo seu conforto durante o descanso. Os métodos experimentais que eles usaram permitiram observar os insetos dormindo intermitentemente e acordaram.
Experimentos em um comportamento voam ao registrar atividade glial. As faixas de atividade da glia acordam e dormem. Quando a mosca está acordada e caminha (linhas pretas no painel superior), a atividade glial (azul, painel inferior) aumenta. Quando a mosca dorme (velocidade zero), a atividade glial é restaurada. Crédito: Flores-Valle, Vishniakou e Seelig
“Descobrimos que as células da glia rastreiam as necessidades de sono através de sinais de cálcio que aumentam durante a atenção e a restauração do sono”, disse Flores-Valle. “Surpreendentemente, descobrimos que os neurônios pensavam que desencadeia o sono traçou a necessidade de alimentação, com atividade que sobe até que a mosca come.
“Também descobrimos que a atividade da cálcio glial está ligada ao metabolismo-para ajudar a ajudar o CO2 e regular o sono de pH-pre-Burst pode ser necessário para restaurar o equilíbrio metabólico”.
Os resultados coletados pelos pesquisadores mostram que as células da glia respondem a sinais metabólicos e essas respostas afetam sua atividade de cálcio. No geral, esses resultados ligam a atividade das células da GLIA a condições metabólicas e regulação do sono. No futuro, eles poderiam inspirar mais pesquisas com foco na concessão da Glia para o sono, o que também pode melhorar o entendimento do sono e dos distúrbios metabólicos.
“Nossos próximos estudos tentarão revelar como as células GLII desencadeiam a transição da vigília para o sono, uma questão importante que permanece sem resposta”, acrescentou Flores-Valle. “Suspeitamos que a atividade elevada de cálcio na glia após a atenção prolongada ajuda a iniciar o sono, mas como o sinal funciona sobre o cérebro ainda é desconhecido”.
Mais informações:
Andres Flores-Valle et al, dinâmica da glia e neurônios regulam o descanso homeostático, o sono e a alimentação em Drosophila, neurociência da natureza (2025). Doi: 10.1038/s41593-025-01942-1
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Citar: As células gliais podem desempenhar papel fundamental ao lidar com o sono e o metabolismo, sugere que a mosca da fruta (2025, 18 de maio) tirada em 18 de maio de 2025 de https://medicalxpress.com/news/2025-05-lial-cells-play-y-role.html
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