A neurogênese adulta no hipocampo de mamíferos representa um exemplo notável da capacidade inata do cérebro de adaptabilidade e plasticidade. As células granulares dentadas (DGCs) são geradas a partir de um pool renovável de células progenitoras neurais no giro dentado do hipocampo, que é uma das duas regiões neurogênicas atualmente bem caracterizadas no cérebro dos mamíferos e é considerada particularmente importante para o aprendizado e a memória. O hipocampo faz parte do sistema límbico e tem uma localização profunda dentro do cérebro dos mamíferos, o que o torna um alvo difícil para manipulação farmacológica precisa. Além disso, a neurogênese aberrante tem sido implicada em condições como epilepsia, esquizofrenia e doença de Alzheimer, o que despertou interesse em entender a influência de vários agentes farmacológicos durante a maturação e sobrevivência dos neurônios recém-nascidos. A distinção entre neurogênese pós-natal e adulta é tênue e estudos anteriores mostraram que muitas características do desenvolvimento neuronal in vivo no início do período pós-natal e na idade adulta são semelhantes25. Aqui enfatizamos a neurogênese pós-natal e sugerimos possíveis aplicações para a neurogênese adulta.
As culturas de fatias organotípicas fornecem um método in vitro eficiente para estudar várias propriedades fisiológicas do hipocampo de mamíferos. O valor das culturas de fatias preparadas a partir de cérebros de roedores pode ser resumido em três qualidades principais: 1) o protocolo é direto e requer materiais prontamente disponíveis; 2) as culturas de slice permitem estudos farmacológicos que eliminam variáveis complexas, como a localização anatômica profunda do hipocampo e contornam a barreira hematoencefálica1; e 3) a estrutura bem caracterizada do hipocampo e do circuito tri-sináptico é preservada2. Pesquisadores anteriores usaram a cultura organotípica do hipocampo para estudar o desenvolvimento sináptico e a fisiologia3,4, gliogênese5-7, dano cerebral isquêmico8,9, neuroproteção e neurorreparo10-12, bem como epilepsia13-15. As culturas de fatias também podem fornecer um sistema modelo útil que permite o monitoramento do desenvolvimento celular em conjunto com a marcação de células com proteína fluorescente verde (GFP) ou outros marcadores vitais.
Culturas de fatias também foram empregadas anteriormente para estudar a neurogênesepós-natal do hipocampo 16-19, mas um fator importante na maioria desses estudos é a degeneração bem caracterizada que resulta do explante de tecido de animais adultos após aproximadamente 2 semanas in vitro20,21. Por esse motivo, as culturas de fatias são normalmente preparadas a partir de camundongos ou filhotes de ratos pós-natais precoces (P5-P10), que utilizam a viabilidade aprimorada do tecido cerebral pós-natal precoce para cultura22. Embora estudos anteriores tenham mostrado que o hipocampo pós-natal precoce e adulto diferem em relação à fisiologia sináptica e à expressão de subtipos neuronais específicos23,24, há uma conservação substancial do programa de desenvolvimento coreografado pelo qual as células granulares dentadas recém-nascidas realizam durante a maturação25. Além disso, estudos recentes sugeriram que as características fisiológicas dos DGCs recém-nascidos em cultura são muito semelhantes aos neurônios imaturos na preparação do corte agudo do hipocampo16.