Pesquisadores descobriram que a rigidez do tecido cerebral pode ajudar a direcionar o crescimento dos neurônios, revelando uma força escondida que participa da formação das conexões cerebrais. O estudo aponta que propriedades físicas do cérebro moldam os sinais químicos que guiam os neurônios.
5 de março de 2026 – Um estudo internacional mostrou que a rigidez do tecido pode desencadear a produção de moléculas de orientação para os neurônios. Isso ocorre por meio de uma proteína sensível a força chamada Piezo1. A pesquisa foi publicada na revista Nature Materials.
Durante o desenvolvimento do cérebro, os neurônios crescem extensões longas conhecidas como axônios. Elas conectam diferentes regiões do cérebro e transmitem sinais. Para estabelecer essas conexões, os axônios precisam percorrer rotas específicas, dependendo de sinais químicos e também das características físicas do ambiente.
A equipe de cientistas, que inclui pesquisadores do Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin (MPZPM), da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) e da Universidade de Cambridge, usou o modelo animal Xenopus laevis (sapo africano de unhas) para a investigação.
Os experimentos revelaram que, quando a rigidez do tecido aumenta, as células começam a produzir moléculas de sinalização que normalmente estariam ausentes. Um exemplo é a molécula de orientação Semaphorin 3A. Essa resposta só acontecia quando os níveis da proteína Piezo1 eram altos o suficiente.
“Não esperávamos que a Piezo1 atuasse tanto como sensor de força quanto como modeladora da paisagem química no cérebro”, disse Eva Pillai, pesquisadora de pós-doutorado do Laboratório Europeu de Biologia Molecular (EMBL) e coautora do estudo. “Ela não apenas detecta forças mecânicas, como também ajuda a moldar os sinais químicos que guiam o crescimento dos neurônios.”
Os pesquisadores também descobriram que a proteína Piezo1 influencia a estabilidade física do próprio tecido cerebral. Quando a quantidade de Piezo1 é reduzida, os níveis de proteínas importantes de adesão celular, como NCAM1 e N-caderina, caem. Essas proteínas são importantes para manter os contatos entre as células.
“O que é interessante é que a Piezo1 não apenas ajuda os neurônios a sentir seu ambiente, mas também a construí-lo”, afirmou Sudipta Mukherjee, coautor do estudo e pesquisador de pós-doutorado na FAU e no MPZPM. “Ao regular os níveis dessas proteínas de adesão, a Piezo1 mantém as células bem conectadas, o que é essencial para uma arquitetura de tecido estável.”
Os resultados indicam que a Piezo1 tem duas funções importantes. Ela age como um sensor que converte sinais mecânicos do ambiente em respostas celulares. Ao mesmo tempo, funciona como um modulador que ajuda a organizar as propriedades mecânicas do próprio tecido.
Os achados podem ter significado amplo para a biologia do desenvolvimento e a pesquisa médica. Erros no crescimento neuronal estão associados a distúrbios congênitos e do neurodesenvolvimento. Além disso, a rigidez do tecido tem sido ligada a doenças como o câncer.
“Nosso trabalho mostra que o ambiente mecânico do cérebro não é apenas um pano de fundo, é um diretor ativo do desenvolvimento”, disse o autor sênior Kristian Franze. “Ele regula a função celular não apenas diretamente, mas também indiretamente, modulando a paisagem química.”
Os pesquisadores também observaram que a rigidez do tecido pode influenciar a sinalização química a longas distâncias, afetando o comportamento de células longe de onde a força mecânica se origina. O estudo destaca as forças mecânicas como um regulador poderoso do desenvolvimento e da função dos órgãos.
A pesquisa foi iniciada na Universidade de Cambridge e contou com a participação de vários instituições. O estudo completo está disponível na revista Nature Materials, com referência DOI: 10.1038/s41563-025-02463-9. As descobertas abrem novas perspectivas para entender como os tecidos se formam e funcionam, podendo indicar novos caminhos para investigação de doenças e tratamentos potenciais.
