Proteína relacionada com a ataxia desempenha um papel chave na regulação do crescimento neuronal
Num artigo recentemente
publicado, intitulado "BNIP-H
recruta a maquinaria colinérgica aos terminais de neurites para promover a
neuritogénese e sinalização da acetilcolina", publicado na
revista Developmental Cell, uma
equipa internacional de investigadores identificou uma proteína relacionada com
a ataxia que regula o crescimento dos neurónios, transportando enzimas
metabólicas essenciais às extremidades destas células.
A ataxia é um distúrbio
caracterizado pela deficiência funcional do sistema nervoso, que resulta na
falta de coordenação dos movimentos musculares voluntários que, em alguns
casos, pode ser limitada a um lado do corpo. Os pacientes que sofrem de ataxia
podem sentir sintomas como falta de coordenação, andar cambaleante e tendência
a tropeçar, dificuldades com tarefas motoras como comer/escrever, alteração na
fala, dificuldade em engolir, e movimentos involuntários dos olhos para trás e
para diante. Muitas condições podem causar ataxia, incluindo anomalia genética
hereditária, abuso de álcool, acidente vascular cerebral, tumor, paralisia
cerebral e esclerose múltipla. A partir do mecanismo do ponto de vista, o
neurotransmissor acetilcolina, que transmite sinais através de uma junção de um
neurónio para outro, é conhecido pelo seu envolvimento nas funções cognitivas e
motoras. Os desequilíbrios neste neurotransmissor estão ligados a doenças como
a ataxia. No entanto, pouco se sabe sobre a regulação espacial e temporal da
sua maquinaria de síntese.
Para responder a esta
pergunta, a equipe de investigadores da Universidade Nacional de Singapura
(Singapura), em colaboração com outras instituições, investigaram as funções
biológicas da proteína relacionada com a ataxia BNIP-H em linhas celulares de
neurónios cultivados, bem como em peixes-zebra modelos, utilizando metodologia
baseada na bioquímica. Eles descobriram que a proteína BNIP-H transporta uma
enzima conhecida como citrato liase ATP (ACL) para as extremidades dos
neurónios, que por sua vez, recruta uma enzima chamada colina-acetiltransferase
(ChAT) para sintetizar acetilcolina.
Experiências in vitro
mostraram que através de uma maior expressão BNIP-H em células de cultura, a
síntese da acetilcolina aumentou, ao passo que a redução da sua expressão
resultou em níveis mais baixos de acetilcolina. Por sua vez, o aumento dos
níveis de acetilcolina ativou uma cadeia de proteínas de comunicação por sinal
chamado MAPK/ERK que promoveu o crescimento de projeções neuronais chamadas
neurites que são responsáveis pela coordenação do movimento do corpo. Dados
adicionais demonstraram que uma forma mutante da proteína BNIP-H ligada à
ataxia Cayman é causada por um mau funcionamento no transporte da enzima ACL.
Em peixes-zebra modelo da ataxia de Cayman, as disfunções motoras poderiam ser
reproduzidas pela diminuição da expressão de BNIP-H, ACL ou enzimas ChAT.
"Estabelecemos o
primeiro modelo de ataxia baseado na ACL no peixe-zebra que recapitula o
fenótipo atáxico visto em pacientes humanos. Os nossos resultados fornecem a
primeira compreensão detalhada sobre os níveis do organismo moleculares e
celulares sobre como defeitos no tráfico ACL prejudica a sinalização
colinérgica que leva ao desenvolvimento da ataxia", disse o Prof. Low, autor
correspondente da investigação.
Estes resultados demonstram
que a proteína relacionada com a ataxia BNIP-H desempenha um papel chave na
regulação do crescimento neuronal. No futuro, os investigadores pretende
identificar ainda mais o papel da BNIP-H na neurotransmissão acetilcolina.
Clinicamente, estes dados poderiam abrir novos caminhos para projetar fármacos
para a ataxia e outras doenças relacionadas com neurotransmissores como a de
Alzheimer, síndroma de Down e esquizofrenia.
(artigo traduzido)
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