Os cientistas do Whitehead Institute identificam a conexão do cérebro/corpo na região genomic ligada ao autismo

Pela primeira vez, os cientistas do Whitehead Institute documentaram uma hiperligação directa entre supressões em dois genes--fam57ba e doc2a--nos zebrafish e em determinados traços do cérebro e do corpo, tais como apreensões, a hiperactividade, ampliou o tamanho principal, e a obesidade.

“Encontrar as conexões moleculars entre um cérebro e um fenótipo do corpo é certamente realmente deslocamento do paradigma,” diz o membro Sive côr de avelã do Whitehead Institute, que é igualmente um professor da biologia no MIT. “Deixa-nos pensar sobre o controle comum destes dois aspectos do fenótipo, que é muito interessante e poderia ser útil para desenvolver terapias para estes fenótipos.”

Ambos os genes residem na região 16p11.2 do cromossoma humano 16. Aproximadamente 1 em 2000, ou ao redor 4 milhões de pessoas no mundo inteiro, têm supressões nesta região, e estes supressões são associados com os sintomas múltiplos do cérebro e do corpo, incluindo desordens do espectro do autismo, o atraso desenvolvente, a inabilidade intelectual, as apreensões, e a obesidade.

Os cientistas tiveram a dificuldade amolar distante o relacionamento entre traços e supressões específicos nesta região, porque inclui pelo menos 25 genes, e porque não há um traço linear do gene ao fenótipo. Em lugar de, os genes múltiplos parecem criar uma Web das interacções que produzem uma variedade de características.

Para resolver um enigma tão complexo, o jasmim McCammon, um pesquisador pos-doctoral no laboratório de Sive, recrutou os zebrafish como “um tubo de ensaio de vida”. O grupo de Sive usa zebrafish para estudar as conexões genéticas/fenótipo associadas com as desordens humanas. Como o genoma humano, o genoma dos zebrafish tem duas cópias de cada gene, e os cientistas podem remover a função de genes múltiplos para produzir os fenótipos que são reminiscentes de sintomas humanos.

Os resultados da tela inicial de McCammon com zebrafish indicam que dois genes na região 16p11.2 poderiam ser chaves para a revelação do cérebro: fam57ba e doc2a. (fam57b codifica do “uma sintase ceramide” que fizesse um tipo do lipido, e doc2a codificasse um regulador da secreção.) McCammon investigou mais suprimindo uma cópia de fam57ba e de doc2a individualmente; o efeito era mínimo. Contudo, simultaneamente remover uma cópia de ambos os genes revelou a sinergia significativa entre eles. Comparado com os controles, os peixes com somente uma cópia de cada hiperactividade da exibição do gene, aumentaram a propensão para apreensões, tamanho aumentado do corpo e da cabeça, e índice gordo. Quando ambas as cópias somente de fam57ba são removidas, os peixes são muito maiores e com um índice gordo mais alto. Os resultados de todo o estudo são publicados na genética molecular humana do jornal.

Embora seus resultados usassem zebrafish e fossem longe da clínica, McCammon foi golpeado por quanto pessoa afectou por supressões neste genoma identificado com seus resultados.

“Quando eu falei com os pais de alguns cabritos com desordens neurodevelopmental, eu era surpreendido quanto a conexão do cérebro/corpo que nós descrevemos resonated com elas,” ela digo. “Disseram que sim, sua criança está com o autismo, mas igualmente tem o tom de músculo realmente fraco. Ou tem um problema gastrintestinal e aquela é sida mais problemática do que suas edições do comportamento. Para mim, tem revelado realmente para falar aos povos que experimentaram realmente este ao contrário da leitura sobre estatísticas nos jornais.”

Os mecanismos que são a base desta conexão do cérebro/corpo não são ainda bons compreendidos. Um dos genes identificados, fam57ba, fornece algumas sugestões intrigantes a respeito de como a função do metabolismo e do cérebro poderia ser entrelaçada, porque produz uma enzima que jogue um papel na produção do lipido e seja acreditada para ser um regulador metabólico. O tipo do lipido, ceramide, igualmente tem um papel funcional em vários caminhos da sinalização e afecta a função synaptic, embora seu papel preliminar não esteja na sinapse, mas o fornecimento da estrutura nas membranas de pilha.

Para Sive, os dois genes identificados podiam ser apenas o começo. “Nossos dados sugerem-na que possa haver genes metabólicos envolvidos em desordens neurodevelopmental humanas,” dizem. “Este é um campo emergente, de que que nós estamos muito interessados em ir para a frente.”