Perda de reguladores epigenéticos é responsável por retardo mental

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21 Janeiro 2010 | 12h47

Experiência com ratos mostra que retardo mental pode ser causado por perda de reguladores epigenéticos.

Experiência com ratos mostra que retardo mental pode ser causado por perda de reguladores epigenéticos.

O desenvolvimento de neurônios não depende apenas de genes específicos para guiá-los enquanto eles crescem. Os neurônios precisam também conseguir acessar os genes certos na hora certa. O mau funcionamento de uma proteína complexa específica que normalmente suprime a ativação de genes é responsável por retardo mental. É o que indica experiências da Rockefeller University realizadas em ratos. As descobertas podem facilitar a identificação de mecanismos responsáveis pelo armazenamento em longo prazo de informações nos neurônios e células similares.

Embora os genes ofereçam modelos fixos que ensinam nossas células a crescer, estudos sugerem que a atividade dos genes é governada por um grupo de proteínas conhecido como histonas. As histonas estão sujeitas a modificações químicas que podem permitir ou evitar que genes se tornem ativos. Estas modificações são estabelecidas por enzimas específicas que adicionam resíduos químicos bem definidos para os aminoácidos localizados na cauda das histonas. Modificações de histonas foram primeiro identificadas no começo da década de 1960 por cientistas da Rockefeller University. Durante as duas últimas décadas pesquisadores sugeriram que modificações nas histonas poderia gerar um único código ‘epigenético’ que regula o recrutamento específico de genes ativadores e repressores em genes individuais.

 A pesquisa atual deu atenção no GLP/G9a, um par de enzimas responsável pela inclusão de uma marca epigenética conhecida por silenciar a atividade de um gene em mamíferos, incluindo os humanos. Anexando dois grupos metil a um aminoácido específico de uma histona específica, o GLP/G9a suprime a atividade do gene. Os autores do estudo criaram uma linha de camundongos que inibe esta condição em vários tipos de células, inclusive em neurônios de cérebros adultos.

Os ratos foram submetidos a uma série de testes e o comportamento foi muito parecido ao de humanos com uma síndrome de retardo mental chamada síndrome de deleção 9q34, em que a região do cromossomo 9 que codifica os genes GLP está faltando. Nos ratos sem o GLP/G9a não tinham medo de espaços abertos, foram letárgicos e obesos, com problemas de aprendizagem para se adaptar ao ambiente.

Os pesquisadores compararam o cérebro de ratos normais com aqueles que tiveram genes inativados e descobriram que não houve diferenças estruturais. Em outras palavras, o comportamento e problemas de aprendizagem associados ao knockout de genes não se deveram a qualquer tipo de dano à estrutura do cérebro ou em neurônios individuais. A marca supressiva epigenética desaparece completamente nestes ratos, mas os próprios neurônios não morrem a aparecem normais. Os ratos mantêm muitas de suas funções básicas de comportamento, como alimentação e reprodução, mas eles exibem um comportamento anormal em resposta a outros sinais ambientais.

A equipe também descobriu que a perda de GLP/G9a resultou em um aumento da expressão de genes normalmente encontrados nos músculos do coração. Além da análise dos genes que se modificam em diferentes regiões do cérebro, eles usaram um técnica de análise celular chamada TRAP, que revela os perfis das transcrições ao isolar mensagens do RNA da estrutura e funcionamento definidos por uma população de células individuais.

De acordo com o estudo, os pesquisadores acreditam que predisposições genéticas e influências ambientais possam induzir a mudanças nos reguladores epigenéticos que controlam a metilação na histona H3, responsável por diferenças entre indivíduos na habilidade de socialização e aprendizagem.