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O estudo descobre a causa para deficits da espacial-memória nos povos com Síndrome de Down

O grupo do professor Juan Lerma, do instituto de UMH-CSIC das neurociência, em Alicante (Espanha), identificou o gene chamado GRIK1, fundamentais no balanço entre a excitação e a inibição no cérebro, como uma das causas para povos com a Síndrome de Down que tem problemas espaciais da orientação.

O gene GRIK1 é ficado situado no cromossoma 21, que triplicated nos povos com Síndrome de Down, que têm conseqüentemente um mais alto da dose de muitos genes. Este gene do detalhe joga um papel muito importante em uma comunicação entre os neurônios, regulando a liberação do neurotransmissor inibitório principal no cérebro, chamada GABA.

Para manter a função apropriada do cérebro, um bom regulamento de uma comunicação entre os neurônios é necessário. Esta comunicação é feita através dos neurotransmissor e pode ser excitatory ou inibitório, que seriam o equivalente ao acelerador e ao freio, respectivamente, do sistema nervoso.

A liberação de neurotransmissor excitatory ou inibitórios ocorre nos pontos do contacto entre os neurônios, chamados sinapses. O balanço correcto da neurotransmissão excitatory e inibitório torna possível para que os circuitos neurais funcionem correctamente. As patologias aparentemente tão diferentes quanto a ansiedade, a depressão, a esquizofrenia, a doença bipolar ou o autismo, todos têm na terra comum a divisão do balanço da excitação/inibição no cérebro.

Nós vimos em modelos do rato de Síndrome de Down que há um problema do desequilíbrio entre a excitação e a inibição de determinados circuitos neuronal do hipocampo, de uma estrutura do cérebro relativa à memória e da orientação no espaço. Este desequilíbrio depende da dose de GRIK1. Com as técnicas genéticas da manipulação, nós normalizamos a dose de GRIK1 em nosso modelo de Síndrome de Down, revertendo este desequilíbrio entre a excitação e a inibição.”

Professor Juan Lerma, instituto de UMH-CSIC das neurociência

Quando a dose deste gene é normalizada neste rato transgénico, os problemas de memória espaciais desaparecem”, explicam Sergio Valbuena, o primeiro autor do estudo.

O professor Lerma indica que as mudanças causadas por este desequilíbrio na inibição são subtis e tinham ido despercebidas ao longo dos anos de estudo em Síndrome de Down.

No ano passado, grupo do professor Lerma já demonstrado como as mudanças ligeiras na intensidade da transmissão synaptic causam a alteração significativa do comportamento, segundo a estrutura do cérebro afetada.

Quando as mudanças na intensidade da transmissão synaptic ocorrem no amydala do cérebro, as respostas do medo ou da ansiedade podem ser afetadas. Se as alterações na intensidade da transmissão ocorrem no córtice pré-frontal, pode conduzir aos problemas nas relações pessoais ou um aumento na agressividade, diz o professor Lerma. E agora este estudo novo, publicado em comunicações da natureza, mostra que um desequilíbrio inibitório mais adicional no hipocampo conduz às alterações relativas à memória espacial, que esclarece provavelmente deficits da orientação nos povos com Síndrome de Down.

Síndrome de Down é a causa genética a mais freqüente da inabilidade cognitiva, assim que desembaraçar os mecanismos fisiológicos responsáveis para estes deficits é um desafio importante. Descrito por John Langdon para baixo pela primeira vez em 1866, Síndrome de Down é caracterizada pela existência de uma cópia extra do cromossoma 21, que conduz a diversos problemas médicos.

Source:
Journal reference:

Valbuena, S., et al. (2019) Unbalanced dendritic inhibition of CA1 neurons drives spatial-memory deficits in the Ts2Cje Down syndrome model. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-13004-9.