Fome e as formas ocultas de desnutrição

os impactos na formação de circuitos neurais e períodos críticos de desenvolvimento cerebral

Authors

  • Claudio Alberto Serfaty Universidade Federal Fluminense

DOI:

https://doi.org/10.22409/nes.v1i2.64544

Keywords:

Desnutrição, Fome, Cérebro, Neurônios

Abstract

A desnutrição crônica e a fome são ameaças ao pleno desenvolvimento cerebral com grande potencial para comprometer gerações futuras, já que podem produzir impactos no desenvolvimento cerebral. Por este motivo, a desnutrição  grave  a fome constituem uma emergência de saúde pública, amplamente relacionada à mortalidade infantil e que necessita de pronta ação do poder público. Mas para além dos fatores visíveis da desnutrição nosso grupo chamou a atenção para formas mais sutis que se apresentam com pequenas (ou nenhuma) alterações de padrões antropométricos. Estamos falando de formas ocultas de desnutrição provocadas pela carência nutricional de nutrientes essenciais, ou seja, aqueles que dependem exclusivamente da dieta:  o aminoácido triptofano e os ácidos graxos ômega-3. Neste artigo vamos rever os conceitos de refinamento de circuitos neurais e períodos críticos do desenvolvimento a partir de estudos em modelos animais, incluindo as interações neuroimunes reveladas nos últimos anos. Também vamos rever os estudos que mostram que a desnutrição de nutrientes essenciais, pode causar sérios impactos no desenvolvimento do sistema nervoso central com repercussões sobre distúrbios do desenvolvimento como o TEA, a esquizofrenia, ou mesmo déficits de aprendizagem observados em crianças neurotípicas.

Author Biography

Claudio Alberto Serfaty, Universidade Federal Fluminense

Possui graduação em Medicina pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1984), mestrado em Ciências Biológicas (Biofísica) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1988) e doutorado em Ciências Biológicas (Biofísica) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1994) com estágio sanduiche no Department of Human Anatomy da Oxford University (1989). Atualmente é Professor Titular do Departamento de Neurobiologia da Universidade Federal Fluminense e coordenador do Laboratório de Plasticidade Neural. Foi coordenador do Programa de Pós-Graduação em Neurociências da UFF (2014-2018). Atua em projetos de pesquisa e extensão. Tem experiência na área de Neurociências, Neuroquímica, Neurofisioloogia, Interações Neuroimunes e Nutrição Experimental. Os estudos dão ênfase no Desenvolvimento e Plasticidade do Sistema Nervoso Central e seus Períodos Críticos. As linhas de pesquisa incluem o estudo do desenvolvimento dos circuitos neurais; plasticidade induzida por lesões no sistema visual e ativação microglial; Papel de ácidos graxos omega-3 no desenvolvimento do sistema visual e neuroinflamação, Papel nutricional do triptofano na modulação do desenvolvimento de conexões centrais, Estudo da Síndrome Alcoólica Fetal e o impacto no desenvolvimento cerebral, Hipotireoidismo Congênito e outros distúrbios do desenvolvimento neural. Bolsista de Produtividade em Pesquisa CNPq nível 1D, Cientista do Nosso Estado/Faperj. Membro associado do INCT/NIM (Neuroimunomodulação), membro da Rede de Saúde em Neuroinflamação/FAPERJ e da Rede Nacional de Ciência para a Educação (Rede CpE).

References

Bastos, E. F., J. L. Marcelino, A. R. Amaral and C. A. Serfaty (1999). "Fluoxetine-induced plasticity in the rodent visual system." Brain Res 824(1): 28-35.

Castro J. Geografia da fome (o dilema brasileiro: pão ou aço) (1980). 10 Ed. Rio de Janeiro: Antares Achia-mé.

Chagas, L. D. S., P. C. Sandre, E. R. N. C. A. Ribeiro, H. Marcondes, P. Oliveira Silva, W. Savino and C. A. Serfaty (2020). "Environmental Signals on Microglial Function during Brain Development, Neuroplasticity, and Disease." Int J Mol Sci 21(6).

Chagas, L. D. S. and C. A. Serfaty (2024). "The Influence of Microglia on Neuroplasticity and Long-Term Cognitive Sequelae in Long COVID: Impacts on Brain Development and Beyond." Int J Mol Sci 25(7).

Cline, H. T., E. A. Debski and M. Constantine-Paton (1990). "The role of the NMDA receptor in the development of the frog visual system." Adv Exp Med Biol 268: 197-203.

Corriveau, R. A., G. S. Huh and C. J. Shatz (1998). "Regulation of class I MHC gene expression in the developing and mature CNS by neural activity." Neuron 21(3): 505-520.

De Velasco, P. C., H. R. Mendonca, J. M. Borba, B. L. Andrade da Costa, R. C. Guedes, D. M. Navarro, G. K. Santos, C. Faria-Melibeu Ada, P. Campello Costa and C. A. Serfaty (2012). "Nutritional restriction of omega-3 fatty acids alters topographical fine tuning and leads to a delay in the critical period in the rodent visual system." Exp Neurol 234(1): 220-229.

De Velasco, P. C., P. C. Sandre, M. G. Tavares Do Carmo, A. C. Faria-Melibeu, P. Campello-Costa, A. C. Ferraz, B. L. S. Andrade Da Costa and C. A. Serfaty (2015). "A critical period for omega-3 nutritional supplementation in the development of the rodent visual system." Brain Res 1615: 106-115.

Gonzalez, E. M., L. A. Penedo, P. Oliveira-Silva, P. Campello-Costa, R. C. Guedes and C. A. Serfaty (2008). "Neonatal tryptophan dietary restriction alters development of retinotectal projections in rats." Exp Neurol 211(2): 441-448.

Gu, Q. and W. Singer (1995). "Involvement of serotonin in developmental plasticity of kitten visual cortex." Eur J Neurosci 7(6): 1146-1153.

Hensch, T. K. (2005). "Critical period mechanisms in developing visual cortex." Curr Top Dev Biol 69: 215-237.

Hofer, S. B., T. D. Mrsic-Flogel, T. Bonhoeffer and M. Hubener (2006). "Prior experience enhances plasticity in adult visual cortex." Nat Neurosci 9(1): 127-132.

Hubel, D. H., T. N. Wiesel and S. LeVay (1977). "Plasticity of ocular dominance columns in monkey striate cortex." Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 278(961): 377-409.

Huberman, A. D., M. B. Feller and B. Chapman (2008). "Mechanisms underlying development of visual maps and receptive fields." Annu Rev Neurosci 31: 479-509.

Innis, S. M. (2008). "Dietary omega 3 fatty acids and the developing brain." Brain Res 1237: 35-43.

Kolodziejczak, M., C. Bechade, N. Gervasi, et al (2015). "Serotonin Modulates Developmental Microglia via 5-HT2B Receptors: Potential Implication during Synaptic Refinement of Retinogeniculate Projections." ACS Chem Neurosci 6(7): 1219-1230.

Ly, C., A. C. Greb, L. P. Cameron, J. M. et al (2018). "Psychedelics Promote Structural and Functional Neural Plasticity." Cell Rep 23(11): 3170-3182.

Ma, X., K. Chen, Y. Cui, G. Huang, A. Nehme, L. Zhang, H. Li, J. Wei, K. Liong, Q. Liu, L. Shi, J. Wu and S. Qiu (2020). "Depletion of microglia in developing cortical circuits reveals its critical role in glutamatergic synapse development, functional connectivity, and critical period plasticity." J Neurosci Res 98(10): 1968-1986.

Merzenich, M. M., R. J. Nelson, M. P. Stryker, M. S. Cynader, A. Schoppmann and J. M. Zook (1984). "Somatosensory cortical map changes following digit amputation in adult monkeys." J Comp Neurol 224(4): 591-605.

Mrsic-Flogel, T. D., S. B. Hofer, C. Creutzfeldt, I. Cloez-Tayarani, J. P. Changeux, T. Bonhoeffer and M. Hubener (2005). "Altered map of visual space in the superior colliculus of mice lacking early retinal waves." J Neurosci 25(29): 6921-6928.

Paolicelli, R. C., G. Bolasco, F. Pagani, L. Maggi, M. Scianni, P. Panzanelli, M. Giustetto, T. A. Ferreira, E. Guiducci, L. Dumas, D. Ragozzino and C. T. Gross (2011). "Synaptic pruning by microglia is necessary for normal brain development." Science 333(6048): 1456-1458.

Paolicelli, R. C., A. Sierra, B. Stevens, et al (2022). "Microglia states and nomenclature: A field at its crossroads." Neuron 110(21): 3458-3483.

Penedo, L. A., P. Oliveira-Silva, E. M. Gonzalez, R. Maciel, P. B. Jurgilas, C. Melibeu Ada, P. Campello-Costa and C. A. Serfaty (2009). "Nutritional tryptophan restriction impairs plasticity of retinotectal axons during the critical period." Exp Neurol 217(1): 108-115.

Sandre, P. C., L. da Silva Chagas, P. C. de Velasco, R. G. Galvani, K. Y. Dias Fraga, M. D. G. Tavares do Carmo, P. H. O. Vianna, A. C. Bonomo and C. A. Serfaty (2021). "Chronic nutritional restriction of omega-3 fatty acids induces a pro-inflammatory profile during the development of the rat visual system." Brain Res Bull 174: 366-378.

Schafer, D. P., E. K. Lehrman, A. G. Kautzman, R. Koyama, A. R. Mardinly, R. Yamasaki, R. M. Ransohoff, M. E. Greenberg, B. A. Barres and B. Stevens (2012). "Microglia sculpt postnatal neural circuits in an activity and complement-dependent manner." Neuron 74(4): 691-705.

Serfaty, C. A., P. Campello-Costa and R. Linden (2005). "Rapid and long-term plasticity in the neonatal and adult retinotectal pathways following a retinal lesion." Brain Res Bull 66(2): 128-134.

Serfaty,C.A. Desenvolvimento do Cérebro e seus Períodos Críticos: as bases neurais do desenvolvimento dos sistemas sensoriais motores e cognitivos. (2021) e-book ISBN: 978-65-87875-11-8.

Serfaty, C.A., de Velasco, P.C Sandre, P.C. Desnutrição Infantil: Biologia, Epidemiologia e Impacto na Saúde. Cap 16 Impactos da Desnutrição Infantil no Desenvolvimento Normal e Patológico do Sistema Nervoso Central (2024). Ed Blucher .

Shatz, C. J. (2009). "MHC class I: an unexpected role in neuronal plasticity." Neuron 64(1): 40-45.

Wong, R. O., M. Meister and C. J. Shatz (1993). "Transient period of correlated bursting activity during development of the mammalian retina." Neuron 11(5): 923-938.

Downloads

Published

2024-09-16

How to Cite

SERFATY, C. A. . Fome e as formas ocultas de desnutrição: os impactos na formação de circuitos neurais e períodos críticos de desenvolvimento cerebral. Neurociências & Sociedade, v. 1, n. 2, p. e224007 , 16 Sep. 2024.

Issue

Vol. 1 No. 2 (2024): Fluxo contínuo

Section

Artigos de Revisão

License

Copyright (c) 2024 Neurociências e Sociedade

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Todas as publicações da Revista Neurociências e Sociedade estão licenciadas sob a licença Creative Commons Atribuição-Não-Comercial-Compartilhamento pela mesma Licença 4.0 Internacional  CC BY-NC-SA 4.0

Você é livre para:

  1. Compartilhar – copie e redistribua o material em qualquer meio ou formato
  2. Adaptar – remixar, transformar e desenvolver o material
  3. O licenciante não pode revogar essas liberdades desde que você siga os termos da licença.

Nos seguintes termos:

  1. Atribuição — Você deve dar o devido crédito , fornecer um link para a licença e indicar se foram feitas alterações . Você pode fazê-lo de qualquer maneira razoável, mas não de forma que sugira que o licenciante endossa você ou seu uso.
  2. Não Comercial — Você não pode usar o material para fins comerciais .
  3. ShareAlike — Se você remixar, transformar ou desenvolver o material, deverá distribuir suas contribuições sob a mesma licença do original.
  4. Sem restrições adicionais — Você não pode aplicar termos legais ou medidas tecnológicas que restrinjam legalmente outras pessoas de fazerem qualquer coisa que a licença permita.

Most read articles by the same author(s)