Muitas conexões cerebrais podem ser a causa principal do autismo

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Por: Trenton Paul

De acordo com um estudo de uma equipe de cientistas da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis, existe um gene defeituoso ligado ao autismo que afeta a maneira como os neurônios se comunicam no cérebro.

Em uma série de testes realizados em roedores, verificou-se que o gene em questão resultou em muitas conexões sendo feitas entre os neurônios. Isso levou a problemas de aprendizagem para os sujeitos, e a equipe de pesquisa acredita que esse achado também é transmitido aos humanos.

Mutações em um gene ligado ao autismo nas pessoas fazem com que os neurônios formem muitas conexões em roedores. Os resultados sugerem que falhas na comunicação entre células cerebrais podem estar na raiz do autismo. Fonte: Faculdade de Medicina da Universidade Getty / Washington

"Este estudo aumenta a possibilidade de haver muitas sinapses no cérebro de pacientes com autismo", disse o autor sênior Azad Bonni, MD, PhD, professor de Neurociência Edison e chefe do Departamento de Neurociência da Faculdade de Medicina da Universidade de Washington. em St. Louis. “Você pode pensar que ter mais sinapses faria o cérebro funcionar melhor, mas esse não parece ser o caso. Um número crescente de sinapses cria falta de comunicação entre os neurônios no cérebro em desenvolvimento que se correlaciona com prejuízos no aprendizado, embora não saibamos como. ”

Os genes que estão ligados ao autismo

O distúrbio do neurodesenvolvimento afeta cerca de 1 em 68 crianças em todo o mundo, e suas principais características giram em torno de desafios sociais e de comunicação.

Muitos genes foram encontrados para estar ligados ao autismo. Seis genes-chave nessas descobertas trabalham para anexar um marcador molecular, chamado ubiquitina, às proteínas. Esses genes, comumente chamados de ligas de ubiquitina, funcionam da mesma maneira que uma linha de produção em uma fábrica. Eles dizem à porção maior da célula o que exatamente ela precisa fazer com as proteínas marcadas. Às vezes, diz à célula para descartá-las, outras vezes direciona a célula para redirecioná-las para outro local, e as ligases dizem até a célula como aumentar ou diminuir a atividade dentro da proteína.

Aqueles com autismo geralmente têm uma mutação que impede que um dos genes da ubiquitina funcione da maneira que deveria. Os problemas por trás dessas mutações, até agora, foram pouco pesquisados ​​ou severamente incompreendidos. Para entender melhor como o sistema funciona, Bonni e seus colegas removeram o gene da ubiquitina RNF8 nos neurônios do cerebelo de ratos jovens. O cerebelo, localizado na parte inferior do cérebro logo acima do tronco, é uma das principais regiões afetadas pelo autismo.

Diagrama de um cérebro encontrado em ratos jovens. Fonte: Universidade Rockefeller

De acordo com as descobertas da equipe, os neurônios que não possuíam a proteína RNF8 formaram cerca de 50% mais sinapses, que são as conexões que permitem que os neurônios enviem sinais de um para outro do que aqueles que possuíam o gene. As sinapses extras funcionaram também. Ao medir o sinal elétrico nas células receptoras, os pesquisadores descobriram que a força do sinal foi duplicada nos ratos que não possuíam a proteína.

As sinapses estavam essencialmente trabalhando horas extras no processo de transferência, que acredita-se levar à falta de atenção quando um paciente é colocado em uma situação de aprendizado. O cérebro está sobrecarregado de comunicação, portanto, não pode absorver a experiência de aprendizado.

Os dados coletados

Os ratos que não possuíam a proteína RNF8 não tiveram problemas óbvios com o movimento, mas quando chegou a hora de ensinar-lhes habilidades motoras básicas (como fechar os olhos sob comando), eles tiveram muita dificuldade. A equipe treinou os ratos para associar um rápido sopro de ar aos olhos com o piscar de uma luz. Enquanto os camundongos com a proteína RFN8 aprenderam a fechar os olhos quando viram a luz piscar para evitar a irritação do ar que soprava, os camundongos sem o gene fecharam os olhos apenas um terço do tempo.

Um neurônio do cérebro de um jovem com autismo. Fonte: Guomei Tang e Mark S. Sonders / CUMC

Obviamente, há uma enorme diferença no trabalho com ratos e crianças, mas como esses animais são muito próximos dos humanos em termos de composição neurológica, esses resultados pressionaram por mais pesquisas sobre os dados coletados.

"É possível que conexões excessivas entre neurônios contribuam para o autismo", disse Bonni. “Mais trabalho precisa ser feito para verificar essa hipótese nas pessoas, mas se isso for verdade, você poderá começar a procurar maneiras de controlar o número de sinapses. Pode potencialmente beneficiar não apenas as pessoas que têm essas raras mutações nos genes da ubiquitina, mas também outros pacientes com autismo. ”

Publicado originalmente em sanvada.com em 2 de novembro de 2017.