Estudo identifica moléculas envolvidas na estabilização da comunicação entre neurónios face à formação de novas memórias
Uma equipa de investigadores do Centro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra (UC), em parceria com investigadores da Universidade de Aveiro (UA), identificou novas moléculas envolvidas no processo de regulação do equilíbrio do cérebro.
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O estudo, publicado na prestigiada revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), demonstra que uma pequena sequência de RNA com efeito regulador na expressão de genes, o microRNA-186, está envolvida nos processos que mantêm o equilíbrio no funcionamento do cérebro em resposta às alterações constantes que acontecem durante o desenvolvimento do sistema nervoso, ou associadas aos processos de aprendizagem e formação de memórias.
O armazenamento de informação no cérebro depende da modificação no número e eficiência das sinapses, locais de comunicação entre neurónios. Face à instabilidade criada pelas alterações sinápicas constantes, existem processos de calibração que mantêm a atividade neuronal estável, ao impedir a saturação sináptica. Estes processos são muito ativos por exemplo durante sono.
A transmissão de informação entre neurónios pode ser vista como o envio de e-mails entre células do cérebro. Em momentos de envio de um elevado número de mensagens, a caixa de correio pode ficar cheia, o que bloqueia a receção de mais informação. Por outro lado, mesmo quando são transmitidas apenas algumas mensagens, é importante que a caixa de correio se mantenha ativa. O cérebro tem formas de ajuste que tornam a transmissão de informação fluída – a chamada plasticidade homeostática, e este estudo demonstra que o microRNA-186 coordena esta forma de ajuste. A desregulação da plasticidade homeostática estará na base de envio de e-mails do tipo SPAM, de comunicação excessiva e negativa no processo de aprendizagem, sendo que defeitos nestes mecanismos estão associados a doenças psiquiátricas como o autismo e a esquizofrenia.
  
“O objetivo principal do estudo passou por identificar moléculas envolvidas na plasticidade homeostática, um fenómeno descrito há cerca de 20 anos e que se julga ser importante para afinar a atividade das redes neuronais, durante o desenvolvimento e em resposta às alterações sinápticas associadas ao armazenamento de informação no cérebro.”, refere Mariline Silva, investigadora principal do projeto. “Neste processo de equilíbrio, há uma alteração no conteúdo neuronal de microRNAs, pequenas sequências com efeitos reguladores na expressão de genes, e que poderão agir como guardiões da atividade das redes neuronais, permitindo que essa atividade se mantenha dentro de barreiras estáveis. Após um rastreio alargado, identificámos o microRNA-186 como mediador do processo”, adiciona.

O estudo demonstra que o microRNA-186 participa nos mecanismos homeostáticos que estabilizam a atividade neuronal no hipocampo, uma região do cérebro envolvida na formação de memórias. “Ao manipularmos geneticamente os níveis do microRNA-186, aumentando ou diminuindo a sua expressão em neurónios do hipocampo de rato, observámos que a resposta para manter o equilíbrio sináptico não ocorria. Também observámos que um dos principais alvos desta sequência é o RNA que codifica a proteína GluA2, uma componente essencial nos recetores neuronais que permitem a transmissão de informação.”, conta Mariline Silva.
   
Futuramente, a equipa de investigadores procurará identificar outros alvos relevantes deste microRNA, ou seja, outras formas de o microRNA-186 regular a transmissão de informação no cérebro. “Um outro aspeto que nos interessa é o papel do microRNA-186 no stress crónico. O stress prolongado pode ser causador de alterações cognitivas, e existem evidências que a expressão do microRNA-186 está alterada no cérebro nessas condições. Estamos a testar a possibilidade de a manipulação dos níveis do microRNA-186 poder impedir as alterações na comunicação entre neurónios e os défices cognitivos associados ao stress crónico.”, menciona Ana Luísa Carvalho, investigadora do CNC, docente da Faculdade de Ciências e Tecnologia da UC e líder do projeto.
   
O trabalho foi financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) e pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), e além de Mariline Silva e Ana Luísa Carvalho, conta com os investigadores do CNC Beatriz Rodrigues, Sandra Santos e Paulo Pinheiro.

A notícia foi divulgado no Jornal Público hoje, e pode ser consultado aqui: Identificada molécula que impede que a caixa de correio no cérebro fique cheia


Autoria: João Cardoso, Ana Luísa Carvalho e Mariline Silva
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