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Os pesquisadores examinam a actividade anormal do neurônio na síndrome de Rett

O cérebro submete-se à mudança dramática durante os primeiros anos de vida. Seus circuitos rewire prontamente enquanto um infante e então criança encontra vistas novas e os sons, recolhendo o mundo e aprendendo o compreender. Enquanto a criança se amadurece e os períodos desenvolventes chaves passam, o cérebro torna-se menos maleável--mas determinadas experiências criam oportunidades para partes do cérebro adulto de rewire outra vez e aprender.

A pesquisa nova por Billy Lau, um pesquisador pos-doctoral que trabalham com professor adjunto Keerthi Krishnan no departamento da bioquímica e na biologia celular e molecular em University of Tennessee, a faculdade de Knoxville das artes e das ciências, examina o tempo durante que um rato da fêmea adulta aprende primeiramente reconhecer e responder aos gritos da aflição de filhotes de cachorro novos do rato como uma tal oportunidade para rewiring.

Os resultados foram publicados no início deste mês no jornal da neurociência e da sugestão em estratégias terapêuticas potenciais para a síndrome de Rett, uma desordem neurodevelopmental rara.

O laboratório de Krishnan pesquisa como os genes transformados afectam a plasticidade do cérebro, finalmente conduzindo às doenças neurológicas, especificamente síndrome de Rett. Nos seres humanos, as mutações no gene MECP2 causam a síndrome de Rett. As crianças com síndrome de Rett parecem tornar-se normalmente para o primeiro diversos meses da vida mas começar mais tarde a perder a língua e as habilidades de motor.

As crianças diagnosticadas com desordens neurodevelopmental crescem eventualmente acima e continuam a exibir sintomas ao longo da vida. Embora muita pesquisa é focalizada em identificar e em diagnosticar desordens neurodevelopmental, necessidades de muito trabalho de ser feito para ajudar a melhorar ou controlar sintomas para pacientes ao longo de sua vida. A síndrome de Rett afecta principalmente meninas e mulheres no mundo inteiro; muito poucos estudos centram-se sobre a patologia da desordem em mulheres adultas.”

Keerthi Krishnan, professor adjunto no departamento da bioquímica e na biologia celular e molecular em University of Tennessee, faculdade de Knoxville das artes e das ciências

Por diversos anos, Lau e Krishnan têm conduzido a pesquisa com uma equipe no laboratório frio do porto da mola dirigido pelo Shea de Stephen e pelo Josh Huang. Em seus trabalhos anteriores, a equipe descobriu que os ratos fêmeas que faltam uma cópia funcional de Mecp2 não responderam aos gritos da aflição de seus jovens. Os cientistas afiados dentro no comportamento anormal de um grupo de neurônios no córtice auditivo chamaram os neurônios (PV) do parvalbumin junto com uma expressão mais alta da proteína de redes do perineuronal (PNNs), as estruturas que melhoram conexões dentro do cérebro.

“PVs e PNNs são provavelmente inibitórios, actuando como um freio no cérebro que impede aprender,” Lau disseram. “No estudo novo, nós testamos esta hipótese. Nossos resultados revelam um mecanismo fisiológico que é a base da progressão da síndrome de Rett que pode estender a outras regiões do cérebro.”

No estudo novo, Lau e os outros membros da equipe olharam um olhar mais atento como a exposição aos filhotes de cachorro novos muda a sinalização dentro do córtice auditivo de ratos fêmeas. Monitorando a actividade de pilhas individuais nesta parte do cérebro, os pesquisadores encontraram que quando Mecp2 é intacto, o efeito de umedecimento de PNNs e diminuições dos neurônios do picovolt depois da exposição aos filhotes de cachorro. Isto permite que outros neurônios no circuito tornem-se mais responsivos aos gritos dos animais novos. Esta mudança ocorreu mesmo nos ratos que tinham estado nunca grávidos. Nos ratos fêmeas cujo o gene Mecp2 foi danificado, contudo, os sinais de umedecimento permaneceram fortes.

Os resultados apoiam a evidência precedente que a função dos neurônios do picovolt é particularmente vulnerável à perda de Mecp2, sugerindo que estas pilhas ou os circuitos que são envolvidas dentro possam ser alvos apropriados para a revelação da droga e que os pacientes com síndrome de Rett podem ser os mais responsivos ao tratamento durante determinados períodos de vida conjuntamente com seus ambiente e experiência social.

“Este trabalho tem implicações na continuação compreender que jogos dos papéis Mecp2 na actividade e na função típicas de cérebro, especialmente nas situações sociais complexas, similares ao que os pacientes encontram em seus dia-a-dia,” Krishnan disse. “Se nós compreendemos os mecanismos e os papéis desta proteína em uma comunicação e na percepção sociais, nós poderemos encontrar maneiras de compensar a falta desta proteína com os tratamentos terapêuticos ou rehabilitativos.”

Source:
Journal reference:

Lau, B., et al. (2020) Maternal experience-dependent cortical plasticity in mice is circuit- and stimulus-specific and requires MECP2. Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1964-19.2019.