A área de Neurobiologia Celular reúne projetos que investigam, em diferentes níveis de complexidade, os mecanismos fundamentais que sustentam o funcionamento, a plasticidade e a degeneração do sistema nervoso. Combinando modelos experimentais inovadores, que vão de organismos simples a organoides cerebrais humanos, os estudos buscam compreender como processos celulares e moleculares são modulados em condições fisiológicas e patológicas. Um dos eixos centrais dessa frente é a investigação dos efeitos de compostos psicodélicos sobre a função neural, explorando seu potencial como ferramentas para elucidar mecanismos biológicos e contribuir para o avanço de estratégias terapêuticas em doenças neurodegenerativas.
No grupo liderado por Stevens Rehen, a pesquisa utiliza organoides cerebrais humanos, avatares biológicos vivos do cérebro cultivados em laboratório a partir de células-tronco de pluripotência induzida (iPSCs), para investigar como compostos psicodélicos influenciam a neuroplasticidade e o metabolismo energético das células neurais. O diferencial do estudo está em comparar células derivadas de pessoas saudáveis com pacientes com Doença de Alzheimer, testando se essas substâncias podem atuar como agentes neuroprotetores em um contexto de neurodegeneração. A iniciativa se apoia em uma década de pesquisa pioneira da nossa equipe sobre os efeitos não canônicos de psicodélicos em neurônios humanos, um campo que desponta como uma das fronteiras mais promissoras da neurociência translacional.
O projeto encontra-se em plena execução, com resultados iniciais indicando descobertas promissoras. O modelo experimental de Doença de Alzheimer já foi validado, e a equipe avança na integração de tecnologias complementares, como arranjos de multieletrodos (MEA), que permitem monitorar a atividade elétrica das redes neurais em tempo real, e biossensores luminescentes capazes de medir metabólitos sem comprometer a viabilidade dos organoides. Combinadas a análises moleculares, essas abordagens buscam mapear os mecanismos pelos quais compostos psicodélicos podem promover resiliência celular, além de contribuir para uma compreensão mais aprofundada da progressão de doenças neurodegenerativas.
Na linha de pesquisa conduzida por Ivan Domith, o nematódeo Caenorhabditis elegans é utilizado como modelo experimental para investigar mecanismos de longevidade, neuroproteção e neurodegeneração. Essa abordagem permite analisar, em um organismo vivo, respostas comportamentais, celulares e moleculares a compostos bioativos de interesse biomédico, com o potencial para revelar vias conservadas do envelhecimento e da função neural. Nesse contexto, os estudos também exploram os efeitos de substâncias psicodélicas sobre processos biológicos ligados à longevidade, à homeostase celular, e à integridade do sistema nervoso.
Resultados recentes dessa linha de pesquisa apontam avanços importantes para entender alguns efeitos promissores dos psicodélicos. Em 2024, o grupo mostrou que o C. elegans pode ser usado como modelo vivo para estudar os efeitos do LSD sobre o comportamento, ajudando a entender como essa substância atua no organismo e no sistema nervoso. Mais recentemente, os estudos também indicaram que o LSD pode influenciar processos ligados ao envelhecimento saudável no nematódeo, incluindo marcadores associados à longevidade e ao equilíbrio celular. Em conjunto, esses achados reforçam o potencial do C. elegans como uma plataforma experimental útil para investigar mecanismos do envelhecimento e apoiar pesquisas sobre compostos com possível relevância para doenças neurodegenerativas.
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