Poderia o baixo tráfico de proteínas ser um fator no autismo?
Uma proteína cujas mutações são encontradas em pessoas com autismo e outras condições de desenvolvimento neurológico ajuda a manter as conexões entre os neurônios no cérebro funcionando sem problemas.
Uma pesquisa recentemente publicada – liderada pela Universidade Rockefeller em Nova York, NY – revela que a proteína astrotactina 2 (ASTN2) pode trafegar receptores para longe das superfícies dos neurônios e impedir que eles se acumulem lá.
As conexões entre os neurônios são essenciais para a função cerebral.
Eles funcionam porque os receptores, que ficam na superfície das células, estão sempre prontos para formar parcerias com os neurotransmissores de outras células.
O processo é dinâmico e precisa de um ciclo contínuo de receptores que ativem e desativem a membrana celular para garantir uma resposta rápida aos sinais. O tráfico de proteínas ajuda a manter os receptores em movimento.
O estudo recente, que agora apresenta o Anais da Academia Nacional de Ciências, também sugeriu um mecanismo através do qual autismo distúrbios do espectro (TEAs), como o autismo da condição de desenvolvimento neurológico, podem surgir de defeitos no ASTN2.
As causas exatas das condições de desenvolvimento neurológico são amplamente desconhecidas, embora muitos sinais possam ser atribuídos ao desenvolvimento inicial do cérebro. Os cientistas acreditam que as origens são complexas e envolvem fatores genéticos, biológicos e ambientais.
De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC), cerca de 1 em 68 crianças dos Estados Unidos foram “identificadas com TEA”, sendo que os meninos são quatro vezes mais propensos a serem identificados do que as meninas.
Em trabalho anterior, a autora sênior do estudo Mary E. Hatten, professora de neurociências e comportamento da Universidade Rockefeller, já havia descoberto que o ASTN2 tem um papel de tráfico durante o desenvolvimento inicial, quando as células migram.
A presença dessa proteína no cérebro adulto, no entanto, levou a autora principal do estudo, Hourinaz Behesti, quando ingressou no laboratório da professora Hatten, a afirmar que o ASTN2 também pode ter outro papel.
Os níveis de ASTN2 parecem ser particularmente altos em uma região do cérebro chamada cerebelo. Tradicionalmente, pensava-se que essa região do cérebro dizia respeito ao controle do movimento, mas, relatam os autores, “evidências recentes sugeriram” que também possa estar envolvida com “funções não motoras, incluindo linguagem, memória visuoespacial, atenção e emoção”.
Usando um microscópio eletrônico, os pesquisadores identificaram locais de expressão de ASTN2 no cerebelo de ratos.
Eles descobriram que a proteína era principalmente encontrada em estruturas chamadas “vesículas endocíticas e autofagocíticas”, que transportam proteínas dentro dos neurônios.
Os cientistas também identificaram algumas moléculas que se ligam ao ASTN2. Esses “parceiros de ligação” incluem proteínas conhecidas por serem traficadas dentro dos neurônios e outras proteínas que ajudam a construir sinapses.
Sinapses são as estruturas celulares que permitem que os neurônios passem sinais elétricos e químicos entre si. A equipe também havia encontrado o ASTN2 expresso dentro de “espinhas dendríticas” em sinapses.
O aumento do ASTN2 nos neurônios do mouse causou uma redução nas moléculas que se ligam ao ASTN2. Isso é consistente com a idéia de que o ASTN2 estava realizando seu trabalho, transportando-os para longe da superfície da célula para serem decompostos e reciclados.
Testes adicionais revelaram que células com níveis mais altos de ASTN2 produziam sinapses mais robustas. Isso sugere que ASTN2 insuficiente – como poderia acontecer se o gene que o codifica é mutado – levaria a sinapses mais fracas.
O estudo cita o trabalho realizado na Universidade Johns Hopkins, em que vários membros de uma família com TEA, atraso na linguagem e outras condições de desenvolvimento neurológico sofreram várias mutações no ASTN2.
Os pesquisadores também mencionam um grande estudo separado da população que encontrou links entre as mutações do ASTN2 e vários tipos de problemas cerebrais.
Eles concluem que suas descobertas apóiam a idéia de que a interrupção do processo que garante a mistura e a rotatividade adequadas de proteínas de superfície nas células cerebrais pode ser um fator em várias condições de desenvolvimento neurológico.
Eles também dizem que é necessário entender melhor o papel do cerebelo nessas condições.
“As pessoas estão começando a perceber que o cerebelo não está lá apenas para controlar o movimento e o aprendizado motor. Tem papéis muito mais complexos na cognição e na linguagem. ”
Mary E. Hatten
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