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Os cientistas invertem os traços sociais associados com o autismo no modelo do rato

A pesquisa foi em curso no campo de mutações genéticas e as mudanças e o cérebro e outras desordens neurais que incluem desordens do espectro do autismo (ASD) e um estudo novo em modelos dos ratos do autismo mostraram uma relação possível entre mutações ou supressões do gene SHANK3 e uma desordem rara chamada síndrome de Phelan-McDermid e ASD.

O estudo dos pesquisadores no MIT em colaboração com aqueles em China, encontrou que os ratos com as mutações SHANK3 mostram os traços do autismo que incluem a vacância de interacções sociais. O estudo intitulado, “deficiência orgânica anterior do córtice do cingulate é a base de deficits sociais em ratos do mutante Shank3” foi publicado na introdução a mais atrasada da neurociência da natureza do jornal.

SHANK3 (verde) é expressado junto com um marcador neural (NeuN) no córtice anterior do cingulate do rato. Crédito de imagem: Guoping Feng
SHANK3 (verde) é expressado junto com um marcador neural (NeuN) no córtice anterior do cingulate do rato. Crédito de imagem: Guoping Feng

A equipe dos pesquisadores produziu com sucesso mutações no gene SHANK3 nos ratos e estudou seu autismo como traços. Notaram que esta mutação igualmente conduziu aos defeitos e às alterações estruturais e funcionais na região anterior do córtice (ACC) do cingulate do cérebro nos ratos. Guoping Feng, o James W. e Patricia T. Poitras professor no MIT, o investigador no instituto do McGovern do MIT, o cientista superior no centro do Stanley do instituto largo para a pesquisa psiquiátrica e o autor principal do estudo explicado, “mecanismos Neurobiological de deficits sociais são muito complexos e envolvem muitas regiões do cérebro, mesmo em um modelo do rato. Estes resultados adicionam uma outra parte do enigma a traçar os circuitos neurais responsáveis para este deficit social em modelos de ASD.” Feng e sua equipe colaboraram com o Wenting Wang e o Shengxi Wu na quarta universidade médica militar, Xi'an, China para este estudo.

A equipe criou ratos do mutante SHANK3 em seu laboratório e tentou estudar as regiões do cérebro associadas com o autismo. Escrevem que mais de uma região do cérebro tem sido associada previamente com o autismo e as interacções sociais especialmente alteradas. Isto incluiu o córtice pré-frontal (PFC) e suas projecções dentro do cérebro que inclui os accumbens e o habenula do núcleo. Estes estudos contudo não encontraram nenhuma hiperligação directa entre a vacância de interacções sociais em ratos do mutante SHANK3 e as mudanças no PFC. Para este estudo, assim, a equipe centrou-se sobre a região do CRNA do cérebro dos ratos do mutante. Ser normal e em animais do ser humano a região do CRNA é sabida para jogar um papel em interacções sociais assim como em funções, na tomada de decisão, na análise custo-benefício e na motivação cognitivas.

Entre os ratos que eram mutante com supressões SHANK3, os pesquisadores notaram que havia uma alteração estrutural assim como funcional nas sinapses entre os neurônios especialmente na região do CRNA. A equipe notou que este rompimento nos neurônios excitatory do CRNA era responsável para o rompimento da comunicação dos neurônios especialmente quando as interacções sociais e os comportamentos relativos ocorreram. Havia uma redução marcada em interacções que sociais notaram, entre aquelas com supressões SHANK3. Escreveram que notaram, “… estrutural e os prejuízos funcionais ocorrem em sinapses glutamatergic nos neurônios piramidais do córtice anterior do cingulate (ACC) nos ratos com uma mutação em Shank3, um gene do candidato ASD da alto-confiança.”

Como um passo seguinte, a equipe activou os neurônios do CRNA e verificou se esta poderia restaurar os comportamentos interactivos sociais nos ratos. Com tal fim usaram técnicas do optogenetics assim como o específico visou as drogas (que incluem de “o modulador receptor-positivo do ácido propionic α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole ") para considerar se poderiam reacender os neurônios excitatory na região do CRNA e corrigir o comportamento e a vacância interactivos sociais. Os resultados pareceram prometedores, eles escrevem.

Os autores escreveram em conclusão que seu, os “resultados fornecem a evidência directa para a noção que o CRNA tem um papel no regulamento do comportamento social nos ratos e indicam que a deficiência orgânica do CRNA pode ser envolvida em prejuízos sociais em ASD.”

Wenting Wang explicado, “em seguida, nós estamos planeando explorar rio abaixo as regiões do cérebro do CRNA que modulam o comportamento social em ratos e em modelos normais do autismo. Isto ajudará nos a compreender melhor os mecanismos neurais do comportamento social, assim como deficits sociais em desordens neurodevelopmental.”

Este estudo foi financiado pela fundação da ciência natural de China e do instituto nacional da saúde mental (NIMH), pelo centro de Poitras para desordens psiquiátricas pesquisa e pelo Hock E. Bronzear-se e pelo centro de K. Lisa Yang para a pesquisa do autismo no instituto de McGovern no MIT.

Estudo relacionado

Um estudo recente de Marco Pagani e colegas do centro para neurociência e sistemas cognitivos, Itália mostrou que o supressão do gene SHANK3 estêve associado com a conectividade pré-frontal interrompida. O estudo intitulado, “supressão do gene Shank3 do risco do autismo interrompe a conectividade pré-frontal,” foi publicado o 3 de julho de 2019 no jornal da neurociência.

Os autores concluíram que “a deficiência SHANK3 afecta funções sócio-comunicativas de ordem superior,” mas o mecanismo real é obscuro. A equipe usou MRI funcional e estrutural de alta resolução em ratos masculinos adultos com supressão SHANK3 para mostrar que havia uma conectividade reduzida nas regiões pré-frontais do cérebro. Notaram que densidade de curto prazo causada, “reduzida deste supressão das projecções corticais, e o volume reduzido da matéria cinzenta.” Concluíram, “a deficiência SHANK3 pode predispr à inabilidade intelectual e aos prejuízos sócio-comunicativos através do dysregulation da conectividade cortical de ordem superior.”

Source:
Journal reference:

Anterior cingulate cortex dysfunction underlies social deficits in Shank3 mutant mice, Baolin Guo, Jing Chen, Qian Chen, Keke Ren, Dayun Feng, Honghui Mao, Han Yao, Jing Yang, Haiying Liu, Yingying Liu, Fan Jia, Chuchu Qi, Taylor Lynn-Jones, Hailan Hu, Zhanyan Fu, Guoping Feng, Wenting Wang & Shengxi Wu, Nature Neuroscience volume 22, pages 1223–1234 (2019), https://www.nature.com/articles/s41593-019-0445-9

Dr. Ananya Mandal

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Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

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