Cientistas lançam uma nova luz sobre o crescimento de células nervosas
No meio da surpreendente
complexidade dos biliões de células nervosas e triliões de conexões sinápticas
no cérebro, como é que as células nervosas decidem o quanto crescem ou quantas
conexões constroem? Como é que elas coordenam esses eventos dentro do cérebro
em desenvolvimento?
Num novo estudo, os
cientistas do Campus do Instituto de Investigação The Scripps (TSRI), na
Flórida (EUA), lançaram uma nova luz sobre esses processos complexos, mostrando
que uma determinada proteína desempenha um papel muito mais sofisticado no
desenvolvimento dos neurónios, do que se pensava.
O estudo, publicado na
revista PLOS Genetics, centra-se na grande sinalização intracelular da proteína
RPM-1, que é expressa no sistema nervoso. O Professor Assistente Brock Grill,
no TSRI, e a sua equipa mostram o grau surpreendente no qual a RPM-1 arreia
mecanismos sofisticados para regular o desenvolvimento dos neurónios.
Especificamente, a investigação
lança luz sobre o papel da RPM-1 no desenvolvimento de axónios ou fibras
nervosas - as projeções alongadas de células nervosas que transmitem impulsos
elétricos longe do neurónio através das sinapses. Alguns axónios são bastante
longos; no nervo ciático, os axónios vão da base da coluna até ao dedo grande
do pé.
"Coletivamente, o
nosso trabalho recente oferece evidências significativas de que a RPM-1 coordenada
quanto tempo um axónio cresce com a construção de conexões sinápticas",
disse Grill. "Entender como estes dois processos de desenvolvimento são
coordenados a nível molecular é extremamente desafiador. Agora já fizemos
progressos significativos."
Unindo as peças
O estudo descreve como a
RPM-1 regula a atividade de uma única proteína conhecida como DLK-1, uma
proteína que regula o desenvolvimento do neurónio e desempenha um papel
essencial na regeneração axonal. A RPM-1 usa a PPM-2, uma enzima que remove um
grupo de fosfatos a partir de uma proteína alterando assim a sua função, em
combinação com a atividade de ubiquitina-ligase para inibir diretamente a DLK-1.
"Os estudos sobre a RPM-1
têm sido fundamentais para a compreensão de como esta família conservada de
proteínas funciona", disse Scott T. Baker, o principal autor do estudo e
membro da equipa de investigação de Grill. "Porque a RPM-1 desempenha
vários papéis durante o desenvolvimento neuronal, não se quer interferir. Mas
explorar o papel da PPM-2 no controle da DLK-1 e regeneração axonal pode valer
a pena - e poderia ter implicações em doenças neurodegenerativas. "
O laboratório Grill também
explorou outros aspetos de como a RPM-1 regula o desenvolvimento dos neurónios.
Um estudo relacionado, também publicado na revista PLOS Genetics, mostra que a
RPM-1 funciona como uma parte de uma nova via para controlar a atividade
β-catenina - esta é a primeira evidência de que a RPM-1 funciona em conexão com
sinais extracelulares, tal como uma família de fatores de crescimento de
proteínas conhecidas como Wnts, e faz parte de redes de sinalização maiores que
regulam o desenvolvimento. Um artigo na revista Neural Development mostra que a
RPM-1 está localizada tanto na sinapse, como na ponta do axónio maduro,
evidência de que a RPM-1 está posicionada para, eventualmente, coordenar a
construção de sinapses com regulação da extensão do axónio e terminação.
Além Grill e Baker, Erik
Tulgren da Universidade do Minnesota (EUA), Willy Bienvenut do Campus de
Recherche de Gif (França), bem como Karla Opperman e Shane Turgeon do TSRI
(EUA) contribuíram para o estudo.
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