Pesquisadores descobrem novo mecanismo por trás da esquizofrenia

Pesquisadores descobrem novo mecanismo por trás da esquizofrenia

Un mensaje extraterrestre desde el futuro. Entrevista a Ricardo González (Pode 2019).

Anonim

Uma equipe internacional de pesquisadores liderada por um cientista da Faculdade de Medicina da Universidade Case Western Reserve descobriu um novo mecanismo no qual uma proteína - a neuregulina 3 - controla como os principais neurotransmissores são liberados no cérebro durante a esquizofrenia. A proteína é elevada em pessoas com esquizofrenia e outras doenças mentais graves, mas o estudo é o primeiro a investigar como ela causa uma doença mental tão grave.

Em um estudo publicado na edição atual da revista Proceedings da National Academy of Sciences, neurocientistas de todo o mundo usaram técnicas genéticas, eletrofisiológicas, bioquímicas e moleculares para descobrir a função da neuregulina 3. Eles descobriram que suprime um complexo de proteína necessário para a adequada comunicação neuronal. A equipe de pesquisa incluiu 15 neurocientistas da Faculdade de Medicina da Universidade Case Western Reserve, do Centro Médico Veterans Affairs de Louis Stokes, da Augusta University of Georgia, além da Universidade de Nanchang e da Universidade de Medicina da China.

Certas variações no gene que codifica a neuregulina 3 são consideradas fatores de risco para a esquizofrenia. O novo estudo ajuda a explicar por que a neuregulina 3 é fundamental para a doença. "Nós identificamos uma nova função do gene da suscetibilidade à esquizofrenia, a neuregulina 3, que fornece informações sobre os mecanismos celulares desse distúrbio devastador e pode levar a novos alvos terapêuticos", disse a autora sênior Lin Mei, PhD. Mei é professor e presidente do departamento de neurociências da Faculdade de Medicina da Universidade Case Western Reserve. Compreendendo como a neuregulina 3 atua no cérebro, os pesquisadores poderiam projetar drogas para restaurar sua função durante a esquizofrenia.

A esquizofrenia afeta quase 1 em cada 100 adultos americanos e é mal compreendida, diz Mei. É difícil separar as muitas proteínas e neurotransmissores inter-relacionados por trás da doença. O estudo de Mei descreve um mecanismo previamente desconhecido encontrado em neurônios afetados pela esquizofrenia.

No novo estudo, os pesquisadores mutaram o gene que codifica a neuregulina 3 em camundongos - mas apenas em certas populações de neurônios. Quando eles modificaram a neuregulina 3 em neurônios que ajudam a ativar o cérebro - chamados de neurônios piramidais - os camundongos geneticamente modificados apresentavam comportamento compatível com a esquizofrenia. Eles tinham audição e reflexos saudáveis, mas estavam extraordinariamente ativos. Eles tinham dificuldade em lembrar e navegar pelos labirintos. Nas interações sociais, os ratos se esquivavam de estranhos. Os experimentos não apenas apoiaram o papel da neuregulina 3 na esquizofrenia, mas também ajudaram a definir os tipos de neurônios envolvidos.

Ao estudar amostras de cérebro de camundongos, os pesquisadores aprenderam como a neuregulina 3 funciona no nível celular. Eles descobriram que inibe a montagem de um complexo de proteínas nas sinapses, o local onde as células nervosas adjacentes se comunicam. Os neurônios precisam do complexo, chamado SNARE, para transmitir certos neurotransmissores entre si. Em particular, o complexo SNARE ajuda os neurônios a transmitir o glutamato - o neurotransmissor "excitatório" mais comum no cérebro. O glutamato ajuda a ativar os neurônios e é essencial para o aprendizado. Os desequilíbrios do glutamato podem causar sintomas esquizofrênicos.

Pessoas com doenças mentais graves, como esquizofrenia, transtorno bipolar e depressão maior, tendem a ter níveis mais elevados de neuregulina 3. Os pesquisadores mimetizaram os níveis de proteína encontrados nos cérebros de esquizofrênicos elevando a neuregulina 3 em neurônios cultivados e descobriram níveis mais altos de neuregulina. suprime a liberação de glutamato. Células com altos níveis de neuregulina 3 não poderiam formar complexos SNARE adequadamente. Demasiada proteína inibidora impediu a formação do complexo e suprimiu os níveis de glutamato nas células do cérebro. Os pesquisadores concluíram que a neuregulina 3 é fundamental para a transmissão adequada do glutamato no cérebro.

De acordo com Mei, as descobertas são particularmente intrigantes porque mostram que a neuregulina 3 funciona de maneira diferente das outras proteínas de sua família. A neurogulina 1, por exemplo, ativa um conjunto totalmente diferente de proteínas em outros tipos de neurônios. O mecanismo que a equipe de Mei descobriu para a neuregulina 3 é ainda distinto dos outros papéis descritos anteriormente para a proteína.

Disse Mei, "Na biologia do câncer, a neuregulina 3 estimula outro gene de risco da esquizofrenia chamado ErbB4. No entanto, inesperadamente, descobrimos que a neuregulina 3 no cérebro não pode atuar ativando ErbB4. Em vez disso, ela regula a liberação de glutamato. não requer ErbB4. "

Os resultados sugerem que a neuregulina 3 pode servir como um novo alvo terapêutico para ajudar a tratar a esquizofrenia ou outras doenças mentais. Drogas voltadas à neuregulina 3 poderiam ajudar a restaurar os níveis de glutamato em certos tipos de neurônios - uma nova abordagem para o tratamento da esquizofrenia. "Identificar um novo mecanismo de ação é um pré-requisito para a compreensão de um transtorno e para o desenvolvimento de intervenções terapêuticas", disse Mei. "É claro que a estrada pode demorar para chegar lá, mas estamos a caminho."