Poderia o tráfico pobre de proteínas ser um fator para o autismo?
Uma proteína cujas mutações são encontradas em pessoas com autismo e outras condições de neurodesenvolvimento ajuda a manter as conexões entre os neurônios no cérebro funcionando sem problemas.
Uma pesquisa recém-publicada - liderada pela Rockefeller University na cidade de Nova York, NY - revela que a proteína astrotactina 2 (ASTN2) pode trafegar receptores para longe da superfície dos neurônios e evitar que se acumulem lá.
As conexões entre os neurônios são essenciais para o funcionamento do cérebro.
Eles funcionam porque os receptores, que ficam na superfície das células, estão sempre prontos para fazer parceria com os neurotransmissores de outras células.
O processo é dinâmico e precisa de um ciclo contínuo de receptores “ligados e desligados” da membrana celular para garantir uma resposta rápida aos sinais. As proteínas de tráfico ajudam a manter os receptores em movimento.
O estudo recente, que agora consta no Anais da Academia Nacional de Ciências, também sugeriu um mecanismo pelo qual os transtornos do espectro do autismo (ASDs), como a condição do neurodesenvolvimento autismo, poderiam surgir de defeitos no ASTN2.
As causas exatas das condições de neurodesenvolvimento são amplamente desconhecidas, embora muitos sinais possam ser atribuídos ao desenvolvimento inicial do cérebro. Os cientistas acreditam que as origens são complexas e envolvem fatores genéticos, biológicos e ambientais.
De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC), cerca de 1 em 68 crianças dos Estados Unidos foram “identificadas com TEA”, com meninos quatro vezes mais prováveis de serem identificados com ele do que meninas.
Proteínas de tráfico
Em um trabalho anterior, a autora sênior do estudo Mary E. Hatten, professora de neurociências e comportamento na Universidade Rockefeller, já havia descoberto que o ASTN2 desempenha um papel de tráfico durante o desenvolvimento inicial, quando as células migram.
A presença dessa proteína no cérebro adulto, no entanto, levou a principal autora do estudo, Hourinaz Behesti, quando ela se juntou ao laboratório do Prof. Hatten, a postular que o ASTN2 também pode ter outro papel.
Os níveis de ASTN2 parecem ser particularmente altos em uma região do cérebro chamada cerebelo. Tradicionalmente, pensava-se que essa região do cérebro dizia respeito ao controle do movimento, mas, relatam os autores, "evidências recentes sugeriram" que também pode estar envolvida com "funções não motoras, incluindo linguagem, memória visuoespacial, atenção e emoção".
Usando um microscópio eletrônico, os pesquisadores então identificaram locais de expressão de ASTN2 no cerebelo de camundongos.
Eles descobriram que a proteína era encontrada principalmente em estruturas chamadas “vesículas endocíticas e autofagocíticas”, que transportam proteínas dentro dos neurônios.
Sinapses mais fracas
Os cientistas também identificaram algumas moléculas que se ligam ao ASTN2. Esses “parceiros de ligação” incluem proteínas conhecidas por serem traficadas dentro dos neurônios e outras proteínas que ajudam a construir sinapses.
As sinapses são as estruturas celulares que permitem que os neurônios passem sinais elétricos e químicos uns para os outros. A equipe também havia encontrado ASTN2 expresso dentro de “espinhas dendríticas” nas sinapses.
O aumento do ASTN2 em neurônios de camundongo causou uma redução nas moléculas que se ligam ao ASTN2. Isso é consistente com a ideia de que o ASTN2 estava fazendo seu trabalho, transferindo-os da superfície da célula para serem decompostos e reciclados.
Outros testes revelaram que as células com níveis mais elevados de ASTN2 criaram sinapses mais robustas. Isso sugere que ASTN2 insuficiente - como poderia acontecer se o gene que o codifica fosse mutado - levaria a sinapses mais fracas.
Precisa entender melhor o papel do cerebelo
O estudo cita o trabalho feito na Universidade Johns Hopkins, no qual vários membros de uma família com ASD, atraso de linguagem e outras condições de neurodesenvolvimento carregavam uma série de mutações ASTN2.
Os pesquisadores também mencionam um grande estudo populacional separado que encontrou ligações entre as mutações do ASTN2 e vários tipos de doenças cerebrais.
Eles concluem que suas descobertas apóiam a ideia de que a interrupção do processo que garante a mistura apropriada e a renovação das proteínas de superfície nas células cerebrais pode ser um fator em várias condições de neurodesenvolvimento.
Eles também afirmam que é necessário entender melhor o papel do cerebelo nessas condições.
“As pessoas estão apenas começando a perceber que o cerebelo não existe apenas para controlar o movimento e o aprendizado motor. Tem papéis muito mais complexos na cognição e na linguagem. ”
Prof. Mary E. Hatten
