Focando em um aspecto da Síndrome de Down

junho 5, 2013
Contact:
  • umichnews@umich.edu

A saliência de um neurônio sem a proteína Dscam (verde) e o de um neurônio com um nível elevado anormal da proteína Dscam (vermelho). As saliências nas moscas da fruta são revestidas equivalentemente ao da medula espinhal humana (azul). Image crédito da Imagem: Xin WangA saliência de um neurônio sem a proteína Dscam (verde) e o de um neurônio com um nível elevado anormal da proteína Dscam (vermelho). As saliências nas moscas da fruta são revestidas equivalentemente ao da medula espinhal humana (azul). Image crédito da Imagem: Xin WangANN ARBOR—Pesquisadores da Universidade de Michigan determinaram como um gene, que é conhecido por ser defeituoso na Síndrome de Down, é regulamentado e como sua desregulação pode levar a defeitos neurológicos, fornecendo idéias sobre possíveis abordagens terapêuticas para um aspecto da síndrome.

Normalmente, as células nervosas, chamadas de neurônios, passam por um intenso período de extensão e ramificação de saliências que acontece em torno do momento do nascimento. Durante este período, os neurônios produzem as proteínas do gene chamadas de molécula de adesão da célula da Síndrome de Down, ou Dscam, em níveis elevados. Após esta fase, o crescimento e os níveis de proteína estabilizam.

No entanto, nos cérebros dos pacientes com Síndrome de Down, epilepsia e vários outros distúrbios neurológicos, a quantidade de Dscam permanece elevada. O impacto da elevada quantia de Dscam no desenvolvimento dos neurônios é desconhecido.

Bing Ye, um membro do corpo docente do Instituto de Ciências da Vida da U-M, descobriu que a quantidade de proteínas Dscam em um neurônio da mosca da fruta Drosophila, determina o tamanho que um neurônio estende suas saliências, antes de formar conexões com outras células nervosas. Uma superprodução de proteínas Dscam leva a grandes saliências anormais dos neurônios.

Ye também identificou duas vias moleculares que convergem para regular a abundância da Dscam. Uma delas, a proteína DLK (Dual Leucine Zipper Kinase), que está envolvida na regeneração do nervo, promove a síntese das proteínas Dscam. A outra, a proteína FMRP (Fragile X Mental Retardation Protein), que causa a Síndrome do X Frágil, quando defeituoso, reprime a síntese das proteínas Dscam. Porque os seres humanos compartilham esses genes com a Drosophila, a relação da DLK-FMRP-Dscam apresenta um possível alvo para intervenção terapêutica, Ye disse.

Muitos genes estão envolvidos em doenças neurológicas como a Síndrome de Down, e como os defeitos moleculares causam a doença é complexo.

“Mas devido à importância do papel da Dscam no desenvolvimento dos neurônios, é muito provável que seus defeitos relacionados sejam um aspecto da Síndrome de Down e talvez um aspecto da síndrome que pode ser tratado,” disse Ye, professor assistente do Departamento de Célula e Biologia do Desenvolvimento da Escola de Medicina da U-M.

O próximo passo de Ye é testar os efeitos da superexpressão da Dscam em ratos para ver como ela altera o desenvolvimento do sistema nervoso e o comportamento do animal.

A Síndrome de Down ocorre em aproximadamente um a cada 830 recém-nascidos; cerca de 250.000 pessoas têm esta condição nos Estados Unidos, de acordo com a National Library of Medicine’s Genetics Home Reference.

O estudo de Ye está programado para ser publicado on-line no dia 5 de junho no Jornal Neuron. Outros autores do estudo foram Jung Hwan Kim, Xin Wang e Rosemary Coolon do Instituto de Ciências da Vida e do Departamento de Célula e Biologia do Desenvolvimento. A pesquisa foi apoiada pelo Instituto Nacional de Saúde, pela Fundação Whitehall e pelo Programa Pew Scholars das Ciências Biológicas.