Videoaula: Histologia do córtex cerebral

Ah, os mistérios do cérebro. Embora seja responsável por apenas 2% do peso total do nosso corpo, o cérebro é sem dúvida o órgão mais complexo do corpo, responsável por funções como o movimento, a memória, a aprendizagem - bem, tudo na verdade. Mas nesta videoaula, nós não vamos olhar para todo o cérebro. Nós nos vamos focar numa fina camada de tecido cerebral de três a quatro milímetros, responsável pelo processamento da maioria das funções superiores do cérebro. Estamos, é claro, falando sobre o córtex cerebral.

Vamos ampliar aqui e ver do que se trata à medida que fazemos uma breve exploração sobre a histologia do córtex cerebral.

Então antes de você começar hiperventilando com os pensamentos de aprender mais neuroanatomia, a primeira coisa que quero fazer é desfazer quaisquer preconceitos que você possa ter sobre este tópico. Apesar de ser verdade que a neuroanatomia é provavelmente o tema mais complexo que um estudante de anatomia tem que abordar nos seus estudos, para as suas provas de histologia, este talvez seja um dos temas mais fáceis que você vai encontrar.

Você deve estar se perguntando o que exatamente vai aprender hoje. Nós vamos começar com uma revisão sobre a anatomia básica do encéfalo, seguida de uma rápida discussão sobre a composição interna do encéfalo, e uma revisão sobre a estrutura ou as partes de um neurônio típico. Depois nós vamos continuar para a histologia do córtex cerebral começando com a pia-máter que reveste o encéfalo. Faremos depois uma análise comparativa entre a substância cinzenta do córtex cerebral com a substância branca, localizada um pouco mais profundamente. Em seguida vamos ver os tipos de células encontradas no córtex cerebral, que são os neurônios e as células gliais. Depois disso, nós vamos, como sempre, terminar com algumas notas clínicas.

Antes de começarmos com a histologia do córtex cerebral, vamos recapitular rapidamente a anatomia básica do encéfalo.

Se nós olharmos para o encéfalo de uma perspetiva lateral, há alguns marcos importantes que conseguimos identificar. Nós temos o tronco encefálico, que faz a conexão entre o cérebro e a medula espinal; o cerebelo, que desempenha um papel importante no controle motor, assim como algumas funções cognitivas; e finalmente nós temos o cérebro - a parte maior do encéfalo - responsável pelas funções superiores e o foco da videoaula de hoje.

Se nós mudarmos para uma vista coronal, nós podemos ver a estrutura interna do encéfalo. Aqui nós conseguimos identificar claramente duas áreas distintas. Nós sabemos que a camada externa é um pouco mais escura, e é conhecida como substância cinzenta, enquanto que a maior parte do tecido mais profundo é mais clara e, por isso, é conhecida como substância branca. Para perceber porque isto acontece, vamos dar uma olhada rápida na estrutura de um neurônio.

Como você provavelmente já sabe, há muitos tipos diferentes de neurônios ou células nervosas, que apresentam variações na sua forma. Dito isto, vamos dar uma olhada rápida numa representação clássica de um neurônio para nos relembrarmos da composição básica desse tipo de célula.

As células neuronais são células eucarióticas - tal como as outras células que constituem o resto do seu corpo, mas a sua característica distintiva é a presença de uma extensa rede de projeções da sua membrana plasmática semelhantes a ramos. Há um número variável de extensões menores chamadas de dendritos, que se estendem em direção ao corpo celular que é o centro de controle principal do neurônio.

O corpo celular geralmente emite uma projeção longa e única, chamada de axônio, que leva a informação para longe do corpo celular. Frequentemente, o axônio de um neurônio possui uma camada descontínua de tecido adiposo conhecida como bainha de mielina, que permite uma transmissão de sinal mais rápida ao longo dos axônios. Devido à sua aparência clara, as áreas do encéfalo que têm uma maior concentração de axônios mielinizados são chamadas de substância branca. Por oposição, a substância cinzenta é constituída principalmente por corpos celulares de neurônios, mas também por axônios não mielinizados, vasos sanguíneos, e células de suporte gliais, que lhe dão a sua aparência escura.

Muito bem, nós agora estamos prontos para falar sobre o tema de hoje - a histologia do córtex cerebral.

Vamos dar uma olhada nesta lâmina de tecido do córtex cerebral e algumas das características óbvias visíveis neste cortes, vistas mesmo com baixa ampliação. A primeira coisa que nós conseguimos ver é que a borda externa da nossa secção não é reta. Em vez disso, ela apresenta o padrão típico de sulcos e giros observados no córtex cerebral.

Enquanto nós estamos falando sobre estes sulcos e giros é uma boa hora para mencionar a camada que reveste todos contornos do córtex cerebral. Claro que eu estou falando da pia-máter. A pia-máter é uma camada muito fina de tecido conjuntivo fibroso revestida por uma camada de epitélio simples composta por células piais, que protegem a superfície da substância cinzenta. Esta é a camada mais interna das meninges que revestem o encéfalo. Só para relembrar você, as outras duas camadas são a aracnoide e a dura-máter. Entretanto, nenhuma delas está presente na nossa seção.

Agora o que seria de uma videoaula de histologia se nós não falássemos um pouco sobre a coloração usada na nossa seção aqui que lhe dá a sua cor. E esta lâmina em particular, como você já pode ter reparado, foi corada usando a coloração clássica de hematoxilina e eosina ou HE. Esta técnica de coloração faz com que as estruturas basofílicas, ou estruturas da célula que gostam de bases, como o DNA, que significa ácido desoxirribonucleico, corem de azul ou roxo. Como elas reagem com o componente eosina do corante, elas também são conhecidas como estruturas eosinofílicas. Entretanto, no caso do tecido nervoso nem sempre é assim, como nós vamos ver mais à frente.

Por outro lado, os componentes acidófilos, ou seja, componentes da célula que gostam de ácidos, como as proteínas citoplasmáticas e as organelas, são coradas pela hematoxilina, o que faz com que elas apareçam em vários tons de rosa. Em um corte histológico, isso ajuda a distinguir o núcleo celular, do citoplasma que o envolve.

Vamos agora falar mais especificamente sobre o que forma a substância cinzenta na nossa secção histológica. Como nós já mencionamos, a substância cinzenta é constituída principalmente por corpos celulares de neurônios e por axônios não mielinizados, que transportam os sinais para longe do corpo celular. Nós também temos uma densa população de células gliais de suporte, que nós vamos ver mais detalhadamente daqui a pouco. E, finalmente, nós temos os vasos sanguíneos, que nutrem o tecido com oxigênio e removem o dióxido de carbono, como em qualquer outra parte do corpo. Os muitos núcleos de coloração escura de todas essas células dão à substância cinzenta uma cor magenta escura quando corados.

A densa rede de axônios entrelaçados, dendritos dos neurônios, e extensões citoplasmáticas das células gliais nas quais os corpos celulares neuronais estão embebidos é conhecida como neurópilo. Os axônios dos corpos celulares da substância cinzenta projetam-se do córtex cerebral para a substância branca, corada de um rosa mais claro nesta lâmina devido à coloração escassa dos núcleos celulares. A substância branca conecta as áreas do encéfalo umas às outras, e a outras partes do corpo, através dos tratos nervosos, que são formados por axônios mielinizados, células gliais de sustentação e vasos sanguíneos. Como a substância cinzenta se forma no córtex cerebral, a substância branca é por vezes chamada de medula cerebral.

A razão pela qual estudar histologia do córtex cerebral é relativamente fácil para os estudantes de anatomia é porque, independentemente do local para que estamos olhando no sistema nervoso central - seja o cérebro ou a medula espinal - encontraremos apenas dois tipos primários de células em um corte de tecido. O primeiro desses, claro, são os neurônios ou células nervosas, que nós já falamos. O segundo tipo de células no sistema nervoso central são as células gliais, também conhecidas como neuróglia. Essas mantêm o tecido e a função do cérebro e são cerca de dez vezes mais abundantes que os neurônios.

Aqui nós estamos olhando para uma grande ampliação da substância cinzenta, e nós vamos começar vendo alguns neurônios. Você pode identificá-los facilmente, já que eles são muito maiores do que as células gliais adjacentes, e por vezes possuem extensões citoplasmáticas, que são dendritos grandes ou axônios.

Como esta secção foi corada com HE, nós esperaríamos ver os núcleos todos corados de azul ou roxo escuro, certo? Mas você pode ver aqui que muitos dos núcleos aparecem com uma cor vermelha. Por que isso acontece? - você perguntaria. Bem, esses são conhecidos como neurônios vermelhos ou acidófilos, e são indicativos de células nervosas que foram danificadas por hipóxia ou pela ausência de fornecimento sanguíneo. Nessas condições o citoplasma se encolhe e se torna avermelhado, enquanto o núcleo se torna enrugado e hipercromático. Todos esses atributos são característicos da morte celular, também conhecida como apoptose. Isto é visto frequentemente em lâminas de tecido cerebral, então é importante saber isso se você tiver esperança de se tornar um patologista.

A substância cinzenta está organizada em camadas ou lâminas, existindo um total de seis. Dependendo da lâmina em questão, os corpos celulares dos neurônios são diferentes, pois existem seis tipos diferentes de neurônios encontrados na substância cinzenta. Com esta coloração e ampliação, é difícil de distinguir um tipo de neurônio de outro; contudo, há um tipo que é relativamente fácil de isolar, e esse tipo é representado por esses neurônios aqui, que são conhecidos como células piramidais, devido à sua aparência triangular.

Se nós olharmos para elas na nossa lâmina histológica, podemos identificá-las facilmente como células que possuem um grande dendrito apical que aponta em direção à superfície externa do córtex e alguns dendritos basais menores que não são tão facilmente identificáveis nas nossas lâminas histológicas.

Como eu mencionei anteriormente, as células gliais se encontram dispersas no meio dos neurônios do córtex cerebral, sendo também conhecidas como neuróglia. Essas células são muito menores que os neurônios, contudo, são muito mais numerosas. Ao contrário dos neurônios, as células gliais não conduzem sinais elétricos, mas dão suporte e proteção aos neurônios dentro do tecido nervoso. Elas fazem isso fornecendo suporte físico aos neurônios, além de os protegerem através da manutenção da barreira hematoencefálica e da defesa imunológica.

A palavra glia deriva da palavra grega que significa “cola”, que reflete a função dessas células de sustentar e manter unidas as células neuronais. Resumindo, há seis tipos de células gliais - oligodendrócitos, astrócitos, microglia, células ependimárias, células de Schwann e células satélite - contudo, apenas quatro destas células são encontradas no sistema nervoso central. São elas os oligodendrócitos, astrócitos, microglia, e células ependimárias. Nós não vamos falar sobre as células ependimárias hoje porque elas só existem ao longo dos ventrículos do cérebro que não estão presentes na nossa lâmina.

Os oligodendrócitos são o tipo de célula glial mais comum no sistema nervoso central, e são responsáveis por isolar algumas partes do axônio, o que é conhecido como mielinização. Ao contrário das células de Schwann que mielinizam uma parte de um axônio de um único neurônio, os oligodendrócitos têm várias extensões, que mielinizam axônios de vários neurônios. Numa lâmina histológica, eles são relativamente fáceis de se identificar e, claro, mais abundantes na substância branca do encéfalo. Eles têm um núcleo pequeno e redondo, envolto por um halo claro.

Voltando agora para uma área de substância cinzenta, vamos ver outro tipo de células gliais, conhecidas como astrócitos. Estas podem parecer bastante semelhantes aos oligodendrócitos na lâmina. Entretanto, enquanto os oligodendrócitos são mais comuns na substância branca, os astrócitos são muito mais fáceis de identificar na substância cinzenta. A maneira mais fácil de os identificar é procurar um vaso sanguíneo e um neurônio próximos um do outro e depois procurar pequenas células entre eles. Essas são mais prováveis de ser astrócitos, já que a sua função é dar suporte físico aos neurônios, além de contribuírem para a formação da barreira hematoencefálica em torno dos vasos sanguíneos corticais. Os astrócitos fazem isso através de extensões citoplasmáticas conhecidas como pés vasculares, que criam uma barreira em torno dos vasos corticais, formando o que é conhecido como a glia limitante ou a membrana limitante glial.

O último tipo de células gliais, que nós por vezes conseguimos identificar em lâminas histológicas como esta, é a microglia. Essas células não são tão fáceis de identificar em colorações de rotina, já que elas têm um núcleo muito pequeno e são mais difíceis de isolar. Essas células aqui são provavelmente pertencentes à microglia, uma vez que têm um núcleo pequeno, comparado com as células adjacentes. Às vezes elas podem apresentar um núcleo fusiforme ou alongado.

As células da microglia são células tipo macrófagos do sistema nervoso central, e são responsáveis por limpar os restos celulares e os neurônios mortos do tecido nervoso, através da fagocitose. Elas também são conhecidas pelo papel que desempenham na regulação das vias de inflamação do SNC.

Nesta lâmina nós também conseguimos ver alguns vasos sanguíneos microscópicos que estão irrigando a substância cinzenta. Apesar de só representar cerca de dois por cento do nosso peso corporal, o encéfalo consome cerca de vinte por cento do débito cardíaco, devido à quantidade extraordinária de energia que é necessária para manter os seus processos celulares. Como tal, não deve ser surpresa que o córtex cerebral seja extremamente bem vascularizado, e que possua muitos capilares visíveis.

Tal como todos os outros capilares do corpo, estes são formados por células endoteliais, e por vezes é possível ver eritrócitos no lúmen do vaso. O espaço em torno dos capilares é conhecido como espaço perivascular, e é importante conhecê-lo para entender vários processos patológicos no cérebro.

Muito bem, terminamos a parte histológica desta nossa agradável videoaula, mas antes de concluirmos, vamos dar uma olhada em algumas notas clínicas.

Vamos falar um pouco sobre esclerose múltipla. Se você já está familiarizado com esta doença, provavelmente você está pensando que a esclerose múltipla afeta a substância branca, e você não está errado. A esclerose múltipla está claramente associada à destruição da mielina nos axônios, levando a uma ampla gama de sintomas neurológicos. Mas nas duas últimas décadas, também foi demonstrado que afeta a substância cinzenta. Acredita-se que a esclerose múltipla atue fazendo com que o sistema imune ataque o sistema nervoso central. Suspeita-se que isto esteja ligado a fatores de predisposição genéticos e ambientais.

Esta doença causa atrofia ou degeneração do tecido, o que leva a uma redução do volume tanto da substância cinzenta cortical como das estruturas profundas de substância cinzenta. Isto pode manifestar-se como fadiga, alterações cognitivas, e perda de memória, dependendo das áreas afetadas.

Mas, qual a importância de sabermos que a esclerose múltipla também afeta a substância cinzenta?

Foi demonstrado que a atrofia da substância cinzenta ocorre antes de qualquer lesão da substância branca. Isso significa que a esclerose múltipla poderia ser diagnosticada mais cedo, e isso e pode ainda nos ajudar a entender melhor os seus mecanismos e a prever a sua progressão. Infelizmente, as coisas nunca são assim tão simples. As lesões da substância cinzenta só podem ser identificadas usando uma máquina de ressonância magnética especializada, e é por isso que os cientistas também só começaram a estudá-las nas últimas duas décadas. Atualmente, o objetivo é realizar estudos longitudinais em que se obtenham imagens no início da progressão da doença, para que possam ser identificados os seus padrões.

Antes de terminarmos, vamos rever rapidamente o que nós aprendemos hoje.

Hoje nós vimos uma lâmina histológica do córtex cerebral corada com HE. Primeiro, nós identificamos as estruturas visíveis numa ampliação menor - os sulcos e os giros. Em seguida nós vimos a pia-máter, antes de continuarmos para a substância cinzenta que forma o córtex cerebral. Aqui nós identificamos corpos celulares de neurônios e observamos que nas camadas mais profundas eles tinham uma forma triangular e eram, por isso, chamados de neurônios piramidais. Nós também vimos muitas células gliais ou células de suporte e capilares. Finalmente, nós demos uma olhada rápida na substância branca.

E assim terminamos esta videoaula sobre a histologia do córtex cerebral.

Eu espero que você tenha gostado tanto de assistir como eu gostei de a fazer. Bons estudos!