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O laboratório de Yongchao Ma, PhD, do Instituto de Pesquisa Infantil Stanley Manne do Hospital Infantil Ann & Robert H. Lurie, de Chicago, descobriu como o defeito genético na síndrome do X frágil – um tipo de autismo – retarda a produção de neurônios (células nervosas) em um momento crítico no desenvolvimento do cérebro do embrião. Em um estudo publicado no Cell Reports, o Dr. Ma e seus colegas descrevem um mecanismo regulatório até então desconhecido que controla como as células-tronco se diferenciam em neurônios. Eles identificaram interrupções precoces nesse processo na síndrome do X frágil, a deficiência intelectual hereditária mais comum em crianças.

“Durante o desenvolvimento do cérebro embrionário, os neurônios certos têm que ser produzidos no momento certo e nos números certos”, diz Dr. Ma, autor sênior e pesquisador da Lurie Children’s, bem como professor associado de Pediatria, Neurologia e Fisiologia da Northwestern. Universidade Feinberg School of Medicine. “Nós nos concentramos no que acontece nas células-tronco que levam à produção mais lenta de neurônios responsáveis ​​pelas funções do cérebro, incluindo aprendizado e memória. Nossas descobertas lançam luz sobre os primeiros estágios do desenvolvimento da doença e oferecem novos alvos para possíveis tratamentos.”
Outros estudos em desenvolvimento de X frágil focaram nas interações entre neurônios maduros. O estudo do Dr. Ma é o primeiro a oferecer uma nova compreensão da doença em nível de células-tronco.

A síndrome do X-frágil ocorre em aproximadamente 1 em 4.000 homens e 1 em 8.000 mulheres. É causada por mutação no gene chamado FMR1 que codifica uma proteína chamada FMRP. O defeito genético leva à redução da proteína FMRP. Anteriormente, a função da proteína FMRP durante o desenvolvimento inicial do cérebro não era conhecida.

Dr. Ma e colegas descobriram que dentro de uma célula-tronco, a proteína FMRP desempenha um papel fundamental como “leitor” de um marcador químico (chamado m6A) no RNA. Esta tag contém instruções sobre como processar o RNA. Ao ler estas instruções, a proteína FMRP exporta os RNAs do núcleo para o citoplasma das células, onde os RNAs marcados com m6A se tornarão proteínas que controlam a diferenciação de células-tronco em neurônios.

“Nós mostramos como a quantidade reduzida de proteína FMRP em células-tronco neurais resulta na diminuição da exportação nuclear de RNAs marcados com m6A e, finalmente, a produção mais lenta dos neurônios que são essenciais para o desenvolvimento saudável do cérebro”, diz Brittany Edens. estudante do Programa de Neurociência Interdepartamental da Universidade Northwestern, que trabalha no laboratório do Dr. Ma. “Nossas descobertas também expandem a compreensão de como o fluxo de informação genética de DNA para RNA para proteína é regulado, o que é uma questão central na biologia.”

“Atualmente, estamos explorando como estimular a atividade da proteína FMRP na célula-tronco, a fim de corrigir o tempo de produção de neurônios e garantir que a quantidade correta e os tipos de neurônios estejam disponíveis para o cérebro em desenvolvimento”, diz o Dr. Ma. “Pode haver potencial para terapia genética para a síndrome do X frágil.”

 

Texto traduzido do site News Medical

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