Neuro-cientistas revertem os sintomas do autismo

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O autismo tem diversas causas genéticas, a maioria dos quais ainda é desconhecida. Cerca de 1 por cento das pessoas com autismo apresentam a ausência de um gene chamado Shank3, que é fundamental para o desenvolvimento do cérebro. Sem este gene, desenvolvem-se sintomas de autismo típico, incluindo comportamentos repetitivos e para evitar interacções sociais.

Num estudo elaborado em ratos, os investigadores do MIT têm mostrado agora que eles podem reverter alguns dos sintomas comportamentais ao ligar o gene de volta mais tarde na vida, permitindo ao cérebro reestruturar-se correctamente.

"Isto sugere que, mesmo no cérebro adulto temos plasticidade profunda em algum grau," diz Guoping Feng, um professor do MIT do cérebro e ciências cognitivas. "Há cada vez mais provas de que alguns dos defeitos são de fato reversíveis, dando esperança que nós podemos desenvolver tratamento para pacientes autistas no futuro."

Feng, quem é o James W. e Patricia Poitras Professor de neurociência e membro do Instituto de McGovern do MIT para a pesquisa do cérebro e Stanley centro de pesquisa psiquiátrica no Broad Institute, é o autor sênior do estudo, que aparece na edição de 17 de fevereiro da natureza. Autores do jornal são ex estudante de graduação MIT Mei Yuan e antigo Instituto Broad visita mestranda Patricia Monteiro, agora na Universidade de Coimbra, em Portugal.

Impulsionando a comunicação

A proteína de Shank3 encontra-se em sinapses — as conexões que permitem que os neurônios se comunicar uns com os outros. Como uma proteína de andaime, Shank3 ajuda a organizar as centenas de outras proteínas que são necessárias para coordenar a resposta de um neurônio para sinais de entrada.

Estudar casos raros de Shank3 defeituoso pode ajudar os cientistas a obter conhecimento sobre os mecanismos neurobiológicos do autismo. Shank3 ausente ou defeituoso leva a sinápticas perturbações que podem produzir sintomas de autismo em ratos, incluindo o comportamento compulsivo, evitar a interação social e a ansiedade, Feng tem encontrado anteriormente. Ele também mostrou que algumas sinapses nestes ratos, especialmente em uma parte do cérebro chamada o striatum, têm uma muito reduzida densidade das espinhas dendríticas — pequenos brotos nas superfícies dos neurônios que ajudam com a transmissão de sinais sinápticos.

No novo estudo, Feng e colegas geneticamente ratos para que seu gene Shank3 foi desligado durante o desenvolvimento embrionário, mas poderia ser ligado novamente adicionando tamoxifeno à dieta de ratos.

Quando os pesquisadores transformou-se na Shank3 em ratos adultos jovens (dois para quatro meses e meio após o nascimento), eles foram capazes de eliminar o comportamento repetitivo de ratos e sua tendência para evitar a interação social. A nível celular, a equipe encontrou que a densidade das espinhas dendríticas aumentou dramaticamente no corpo estriado de ratos tratados, demonstrando a plasticidade estrutural no cérebro adulto.

No entanto, alguns sintomas de coordenação motora e a ansiedade dos ratos não desapareceu. Suspeitos de Feng que esses comportamentos provavelmente dependem de circuitos que foram irreversivelmente formados durante o desenvolvimento precoce.

Quando os pesquisadores ligado Shank3 mais cedo na vida, apenas 20 dias após o nascimento, dos ratos ansiedade e coordenação motora fizeram melhorar. Os investigadores estão agora trabalhando em definir os períodos críticos para a formação desses circuitos, o que poderia ajudá-los determinar o melhor momento para tentar intervir.

"Alguns circuitos são mais plástico do que os outros", diz Feng. "Uma vez que entendemos que circuitos controlam cada comportamento e entender exatamente o que foi alterado a nível estrutural, podemos estudar o que leva a esses defeitos permanentes, e como podemos impedi-los de acontecer."

Gordon Fishell, um professor de neurociência na New York University School of Medicine, elogia a abordagem do estudo"elegante" e diz que ele representa um grande avanço na compreensão dos circuitos e fisiologia celular que fundamentam o autismo. "A combinação de circuitos, comportamento, fisiologia e genética é o estado da arte," diz Fishell, que não estava envolvido na pesquisa. "Além disso, demonstração de Dr. Feng que a restauração da função Shank3 reverte os sintomas de autismo em ratos adultos sugere que a terapia genética pode finalmente provar uma terapia eficaz para esta doença."

Intervenção precoce

Para a população de pessoas com mutações Shank3, os resultados sugerem que novas técnicas de edição de genoma poderiam teoricamente ser usadas para reparar o gene defeituoso de Shank3 e melhorar os sintomas destes indivíduos, até mais tarde na vida. Estas técnicas ainda não estão prontas para uso em seres humanos, no entanto.

Feng acredita que os cientistas podem também ser capazes de desenvolver abordagens mais gerais que seriam aplicáveis a uma população maior. Por exemplo, se os pesquisadores podem identificar circuitos defeituosos que são específicos para certas anormalidades comportamentais em alguns pacientes de autismo e descobrir como modular a atividade desses circuitos, que também poderia ajudar outras pessoas que podem ter defeitos nos mesmos circuitos, mesmo que o problema surgiu de uma mutação genética diferente.

"É por isso que é importante no futuro identificar o subtipo de neurônios são defeituosos e que genes são expressos nestes neurônios, então nós podemos usar como um alvo sem afetar o cérebro," diz Feng.

[MedicalXpress]

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