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O estudo revela como os mecanismos de controle do gene definem a identidade dos neurônios se tornando do brainstem

Um estudo recente na universidade de Helsínquia revela como os mecanismos de controle do gene definem a identidade dos neurônios se tornando no brainstem. Os pesquisadores igualmente mostraram que uma falha na diferenciação dos neurônios do brainstem conduz às anomalias comportáveis, incluindo o deficit da hiperactividade e de atenção.

O cérebro mamífero é grande, mas o estado de sua actividade é controlado por um número muito menor de neurônios. Muita destes é ficada situada no brainstem, uma parte evolutionarily conservada do cérebro, que controla o humor, a motivação e a actividade de motor. Que são os neurônios do brainstem como? Como se tornam no cérebro embrionário? Como os defeitos em sua revelação são reflectidos na actividade e no comportamento de cérebro?

O grupo de investigação, conduzido pelo professor Juha Partanen na faculdade das ciências biológicas e ambientais, universidade de Helsínquia, endereçou estas perguntas estudando o regulamento do gene no brainstem embrionário.

O fenótipo de um neurônio, é determinado em grande parte já cedo em um embrião. Nós mostramos como determinados genes do selector, que são expressados logo após o início da diferenciação neuronal, e controlamos a actividade de outros genes específicos do neurônio, determinamos a identidade do neurônio tornando-se.

Os os últimos anos forneceram-nos as ferramentas muito poderosas à expressão genética do estudo em pilhas individuais. Analisando produtos do gene em neurónios embrionários, nós podemos agora seguir os trajectos da diferenciação dos neurônios e examinar o que acontece exactamente quando as pilhas se tornando tomam trajectos diferentes - por exemplo em se transformar um neurônio que inibe ou que activa seu alvo.

Os trajectos da diferenciação ramificam para produzir a diversidade neuronal notável que a função do cérebro está baseada sobre. De acordo com as identidades gene-expressão-baseadas, os neurônios imaturos encontram seu lugar no cérebro e fazem contactos com outros componentes dos circuitos neurais.

Que se os letreiros da expressão genética apontam nas direcções erradas e nos neurônios se tornando misrouted? No brainstem, isto tem conseqüências graves na função e no comportamento do cérebro.

Em tal situação, “nós estudamos ratos com um desequilíbrio na diferenciação dos neurônios que ativam ou que inibem os sistemas dopaminergic e serotonergic do neurotransmissor. Estes ratos são hiperativos e impulsivo, têm mudanças em sua recompensa que detecta e que aprende. Sua hiperactividade pode ser aliviada com as drogas usadas para tratar deficits humanos da atenção e da hiperactividade,” enquanto Partanen esclarece.

Na soma, Partanen indica que, “apesar da pesquisa activa, a base desenvolvente de muitas desordens comportáveis humanas está compreendida ainda deficientemente. Nós não sabemos ainda se as contrapartes humanas dos neurônios que nós estudamos são envolvidas nestes deficits. Não obstante, da perspectiva do regulamento comportável, este grupo específico de neurônios é altamente importante e há ainda um lote a aprender sobre eles.”

Source:
Journal reference:

Morello, F., et al. (2020) Molecular Fingerprint and Developmental Regulation of the Tegmental GABAergic and Glutamatergic Neurons Derived from the Anterior Hindbrain. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108268.