Há mais de um século, os livros de biologia mostram o axônio como um tubo liso. O axônio é o prolongamento longo que o neurônio usa para mandar sinais elétricos a outras células. Um estudo da Johns Hopkins Medicine com neurônios de camundongo aponta outra forma: em alguns axônios, o fio lembra um colar de pequenas pérolas.
Segundo o ScienceDaily, essas pérolas podem ajudar a controlar a velocidade dos sinais elétricos no cérebro, e o formato delas pode mudar com a atividade dos neurônios. O trabalho saiu na revista Nature Neuroscience em 2 de dezembro de 2024.
Shigeki Watanabe é professor associado de biologia celular e neurociência da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins. Para ele, as descobertas “desafiam um século de entendimento sobre a estrutura do axônio”.
O que há de novo no formato
Inchaço em axônio não era novidade, mas aparecia em outro contexto. O desenho clássico mostra alguns inchaços que guardam neurotransmissores, as substâncias que levam o sinal a outras células. E contas grandes já eram vistas em neurônios morrendo e em doenças como o Parkinson, às vezes junto com dano à membrana da célula.
A novidade são inchaços bem menores, que se repetem ao longo do fio e não são sinapses, os pontos de contato entre neurônios. A equipe os chamou de varicosidades não sinápticas. Segundo o ScienceDaily, o estudo não sugere que todo axônio com contas está danificado. Ele aponta um formato que pode fazer parte da arquitetura normal dos axônios estudados.
Como a equipe chegou lá
O interesse de Watanabe nasceu da observação de pérolas repetidas em axônios de vermes. Uma conversa com o cientista suíço Graham Knott o levou a investigar mais. Uma explicação possível era o esqueleto interno do axônio, uma rede de proteínas que dá sustentação.
Jacqueline Griswold, estudante de pós-graduação da Johns Hopkins e primeira autora do estudo, testou se desmontar essa rede faria as pérolas sumirem. Elas continuaram lá. A equipe passou então a olhar para as propriedades físicas do axônio. Watanabe e Griswold se uniram a Padmini Rangamani, biofísica teórica e professora de farmacologia da Universidade da Califórnia em San Diego.
Congelar em vez de secar
Segundo a Johns Hopkins, essas estruturas são cerca de 100 vezes mais finas que um fio de cabelo. Para preservar as formas delicadas, os pesquisadores congelaram as amostras sob alta pressão antes de examiná-las com feixes de elétrons. O método comum fixa o tecido com produtos químicos e o desidrata, etapas que podem alterar a estrutura. Watanabe compara a diferença a congelar uma uva em vez de secá-la até virar uva-passa.
Foram dezenas de milhares de imagens de neurônios de camundongo: de laboratório, de animais adultos e de embriões. Todos eram axônios sem mielina, a capa isolante que envolve o axônio. O formato de pérola apareceu repetidas vezes, e também em imagens de alta resolução de neurônios vivos. Segundo o ScienceDaily, isso indica que ele não é um simples efeito do congelamento.
Forma e velocidade do sinal
Modelos mecânicos relativamente simples da membrana reproduziram traços importantes das pérolas. Segundo o ScienceDaily, isso sugere que forças físicas podem ajudar a definir a forma, sem um molde interno rígido. Os experimentos foram na mesma direção: mais açúcar na solução em volta dos axônios encolheu os inchaços, e no modelo a tensão maior na membrana teve o mesmo efeito.
Retirar o colesterol deixou a membrana menos rígida e mais fluida. As pérolas mudaram, e o sinal elétrico ficou mais lento. “Um espaço mais largo nos axônios deixa os íons passarem mais rápido e evita engarrafamentos”, disse Watanabe. Mas pérola maior nem sempre deu sinal mais rápido: contam também as medidas dos inchaços e dos trechos estreitos entre eles.
A atividade elétrica também mexe no formato. Depois de um estímulo de alta frequência, as pérolas ficaram em média 8% mais compridas e 17% mais largas, por pelo menos 30 minutos. Segundo o artigo científico, o sinal ficou mais lento por pelo menos uma hora.
Com o colesterol retirado antes, ainda houve mudanças, mas as pérolas ficaram menores que nas células sem tratamento, e a mesma lentidão não apareceu. Para o ScienceDaily, os resultados sugerem que os axônios não são apenas cabos fixos: a estrutura física deles pode responder à atividade.
O que ainda não se sabe
Um estudo relacionado, liderado por Chelsy R. Eddings com colegas que incluem Watanabe, achou axônios em pérola em tecido do córtex humano, retirado em cirurgias de epilepsia. Ele saiu on-line na revista Neuron em 24 de novembro de 2025 e na edição de 4 de fevereiro de 2026.
Isso leva a evidência ao tecido humano, mas não prova que todo axônio tem a mesma forma. Nem mostra que as pérolas têm o mesmo efeito em todo o cérebro humano. O foco daquele estudo era outro: a reciclagem da membrana nas sinapses.
Watanabe e Rangamani também receberam uma bolsa do Instituto Nacional de Saúde Mental para estudar a relação entre a estrutura e a função do axônio. O projeto prevê modelos de computador e testes em tecido de camundongo e em culturas de células.
Outras pesquisas exploram novos jeitos de estudar o tamanho desses fios. Num estudo publicado na revista PLOS Biology em 17 de julho de 2026, pesquisadores da Universidade de Edimburgo testaram 880 compostos em peixes-zebra vivos. Acharam 33 candidatos iniciais e confirmaram que compostos ligados a certas vias de sinalização química podem aumentar a largura do axônio. Segundo o ScienceDaily, não é uma repetição do estudo das pérolas.
Os achados levantam perguntas sobre como a estrutura física dos fios do cérebro ajuda a regular a comunicação. Para a equipe da Johns Hopkins, uma questão importante segue aberta: como as pérolas de axônios que funcionam se relacionam com as contas ligadas a doenças neurológicas. Entender essa diferença pode ajudar a separar mudanças normais nos fios do cérebro de sinais de que o sistema está falhando.
Watanabe resume o motivo: entender a estrutura dos axônios é importante para entender os sinais das células do cérebro. Os axônios, diz ele, são os cabos que ligam o tecido cerebral e permitem aprendizado, memória e outras funções.
