Professor
Centro Avançado de Biofotônica Waitt
Cadeira Françoise Gilot-Salk
O sistema nervoso central humano (SNC), que inclui o cérebro e a medula espinhal, consiste em um conjunto incrivelmente diversificado de células, e cada tipo de célula desempenha funções altamente especializadas em redes celulares de complexidade deslumbrante. Embora muita pesquisa tenha se concentrado na compreensão dos circuitos formados pelos neurônios, as células cerebrais chamadas glia são igualmente difundidas e representam aproximadamente o mesmo número de células no SNC humano. Por muito tempo, acreditou-se que as células gliais desempenhavam papéis meramente passivos e de suporte na função do SNC. No entanto, agora está claro que as células gliais fazem contribuições cruciais para a formação, operação e adaptação do SNC. Além disso, as células gliais estão envolvidas em praticamente todas as lesões e doenças do SNC, incluindo infecções virais e bacterianas, mal de Alzheimer e de Parkinson, lesão da medula espinhal, câncer e acidente vascular cerebral. Isso torna a glia alvos promissores para novas intervenções terapêuticas.
Axel Nimmerjahn liderou o desenvolvimento de novas técnicas de microscopia para visualizar a dinâmica estrutural e funcional das células gliais e sua interação bidirecional com outras células. Para permitir medições de resolução celular em condições naturalísticas, seu laboratório trabalhou para reduzir o tamanho dos microscópios para torná-los usáveis. Seus minúsculos microscópios pesam menos de 2.5 gramas, têm apenas alguns milímetros de tamanho e permitiram à equipe revelar como a atividade celular codifica as informações sensoriais e motoras. Além disso, eles criaram novas ferramentas para coloração específica do tipo de célula e manipulação genética e para análise de dados de imagem em larga escala. Isso lhes permitiu abordar questões de longa data sobre o papel das células gliais no SNC intacto, saudável ou doente (veja abaixo). Resolver essas questões fundamentais tem amplas implicações para nossa compreensão da função do SNC e o tratamento de distúrbios neuroinflamatórios e neurológicos.
Nimmerjahn descobriu que a microglia, as células imunes residentes no SNC, examina continuamente o ambiente celular com suas finas ramificações. Ele mostrou que, por meio desse comportamento, a microglia fornece a primeira linha de defesa contra lesões e infecções teciduais e identificou mecanismos que regulam essa resposta inflamatória (patente pendente).
O laboratório de Nimmerjahn usou abordagens de microscopia de ponta para visualizar a quebra da barreira hematoencefálica (BHE) após o derrame. Sua equipe descobriu que o comprometimento gradual de diferentes mecanismos celulares é responsável pelos déficits da BHE no AVC. As descobertas podem levar a novas formas de tratar a doença.
Nimmerjahn descobriu que a astroglia, um importante tipo de célula reguladora no SNC, responde a estímulos dolorosos com excitação coordenada em larga escala adequada para iniciar mudanças macroscópicas na dinâmica da rede do SNC e mostrou como as drogas antinociceptivas interrompem essa atividade. Isso torna a astroglia potenciais novos alvos para o tratamento de condições dolorosas.
MS, Física, Instituto Max Planck de Pesquisa Médica/Universidade de Heidelberg, Alemanha
PhD, Física, Instituto Max Planck de Pesquisa Médica/Universidade de Heidelberg, Alemanha
Pós-doutorado em Biologia e Física Aplicada, Stanford University
