O modelo novo da síndrome de Williams pode derramar a luz na neurobiologia do cérebro social humano

Em um estudo que mede a genética molecular, as células estaminais e as ciências do cérebro e do comportamento, pesquisadores na Universidade da California San Diego, com os colegas no instituto de Salk para estudos biológicos e em outra parte, criaram um modelo neurodevelopmental de uma desordem genética rara que pudesse fornecer introspecções novas na neurobiologia subjacente do cérebro social humano.

Os resultados são publicados na edição em linha do 10 de agosto da natureza.

Os cientistas investigaram a síndrome de Williams ou a WS, uma condição genética rara causada por um supressão de uma cópia de 25 genes contíguos no cromossoma 7, fora do 30.000 genes calculados no cérebro. A WS afecta um em 10.000 povos no mundo inteiro, e 20.000 americanos calculados. A circunstância ocorre ingualmente em ambos os géneros e através das culturas.

A WS conduz a um anfitrião de problemas médicos assim como de um defeito específico do coração. As pessoas com o supressão indicam tipicamente uma face distintiva com um nariz pequeno, revolvido, uma boca larga, uns bordos completos e um queixo pequeno e podem igualmente ter problemas dentais e ortopédicos. Neurològica, têm atrasos desenvolventes, com deficits espaciais severos, contudo forças relativas no uso da língua e no processamento da face.

“Um aspecto interessante é a predisposição hyper-social típica,” disse o co-autor Ursula Bellugi do estudo, EdD, director do laboratório cognitivo da neurociência em Salk e um professor da adjunção em Uc San Diego que estudou a WS por anos. As “pessoas com o supressão da WS tendem a acabar-se amigáveis, excedente confiando, desenhadas aos desconhecido, contudo ansiosas.”

Mas Bellugi disse que não foi claro como a genética liga aos aspectos comportáveis da WS. “Um modelo humano para a doença podia preencher as diferenças científicas e ajudava a compreender os mecanismos atrás da desordem. A WS é um modelo elegante para poder ir através dos níveis,” disse.

o estudo Co-superior Alysson Muotri autor, PhD, professor adjunto da pediatria e medicina celular e molecular na Faculdade de Medicina de Uc San Diego, tornou-se intrigado pela WS porque a circunstância é tão diferente de seu foco usual da pesquisa no autismo, que é caracterizado por umas mais baixas habilidades da sociabilidade e de língua.

“Eu fui fascinado como um defeito genético, um supressão minúsculo em um de nossos cromossomas, poderia nos fazer mais amigáveis, mais compreensivo e mais capaz de abraçar nossas diferenças,” em Muotri disse.

Nos últimos anos, Muotri e os colegas criaram in vitro modelos celulares do autismo usando as células estaminais pluripotent induzidas reprogrammed (iPSC) derivadas dos dentes de bebê rejeitados das crianças com o autismo, trabalho dublaram de “o projecto da fada dente.” Fizeram tão outra vez aqui.

A equipe começou com as pilhas da polpa dental extraídas dos dentes doados por jovens crianças com WS. As pilhas reprogrammed para transformar-se pilhas neurais do ancestral capazes de formar as redes neuronal funcionais que assemelham-se ao córtice tornando-se do cérebro humano em um prato.

“Nós descobrimos que as pilhas neurais do ancestral da WS não proliferaram devido aos níveis elevados de morte celular,” dissemos Muotri. “E em consequência da réplica mais baixa de pilhas do ancestral, cérebros da WS reduziram a área de superfície do córtice.” A observação foi validada usando a ressonância magnética de participantes vivos do estudo por Eric Halgren, PhD, professor no departamento das neurociência na Faculdade de Medicina de Uc San Diego, e nos colegas.

Os neurônios cultivados da WS têm uma morfologia distinta. São arborized (como uma árvore, com muitos ramos dendrítico) do que os neurônios derivados dos indivíduos tipicamente tornando-se. “A nível funcional, fazem mais sinapses ou conexões a outros neurônios do que o que você esperaria,” disseram Muotri. “Que pôde ser a base do aspecto super-social da WS e de seu cérebro humano gregário, dando as introspecções no autismo e nas outras desordens que afectam o cérebro social.”

A morfologia neuronal foi confirmada usando uma coleção rara do tecido de cérebro post-mortem da WS por Katerina Semendeferi, PhD, autor co-superior e professor no departamento de Uc San Diego da antropologia. “Uma observação impressionante era que estes neurônios corticais em indivíduos da WS são mais complexos do que controles (crianças tipicamente se tornando da mesma idade). As alterações morfológicas que apareceram presumivelmente durante a gestação da WS são mantidas postnatally.”

Muotri notou que a pesquisa representa um dos primeiros esforços para usar iPSCs e tecnologia do em-um-prato do cérebro para gerar introspecções novas sobre um processo da doença e para replicate não simplesmente dados de outros modelos.

Mas além daquele, acredita que estudando a WS pode ajudar a explicar o que faz a seres humanos os seres sociais - uma revelação chave na evolução da humanidade. “Era nossa potência social que nos fez uma espécie colaboradora,” disse Muotri, “capaz da transformação dramática de nosso ambiente criando a poesia, a canção e a tecnologia.”

Source:

University of California San Diego Health Sciences