{"id":4805,"date":"2013-01-09T18:17:04","date_gmt":"2013-01-09T21:17:04","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/?p=4805"},"modified":"2013-01-09T18:17:04","modified_gmt":"2013-01-09T21:17:04","slug":"gps-bioqumico-guia-neurnios-at-os-msculos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/2013\/01\/gps-bioqumico-guia-neurnios-at-os-msculos\/","title":{"rendered":"GPS bioqu\u00edmico guia neur\u00f4nios at\u00e9 os m\u00fasculos"},"content":{"rendered":"

Sabe quando voc\u00ea est\u00e1 numa estrada de pista dupla mas n\u00e3o tem certeza de qual sa\u00edda tomar para entrar numa cidade? Nesses casos, voc\u00ea recorre \u00e0 sinaliza\u00e7\u00e3o da pista, usa o GPS ou, na falta de op\u00e7\u00f5es, segue em frente at\u00e9 achar uma sa\u00edda. Os neur\u00f4nios que precisam se ramificar para chegar aos m\u00fasculos agem de modo parecido, segundo pesquisadores da Johns Hopkins University School of Medicine [Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins]. A pesquisa foi publicada na edi\u00e7\u00e3o de novembro de 2012 da revista Neuron.<\/p>\n

Trabalhando com moscas de frutas Sangyun Jeong, Katarina Juhaszova e Alex L. Kolokdin descobriram que a intera\u00e7\u00e3o entre prote\u00ednas indica aos neur\u00f4nios motores como e onde eles devem se ramificar para alcan\u00e7ar os m\u00fasculos certos. Os neur\u00f4nios (ou nervos) motores conectam as fibras musculares \u00e0 medula espinhal e, assim, permitem que o c\u00e9rebro controle os movimentos musculares.<\/p>\n

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Durante o desenvolvimento das moscas-das-frutas, neur\u00f4nios motores (verde) estendem-se a partir da estrutura equivalente ao cord\u00e3o espinhal (esquerda) at\u00e9 se conectar com as fibras musculares (vermelho). [Imagem: Zhuhao Wu]<\/figcaption><\/figure>\n

Essa conex\u00e3o ocorre durante o desenvolvimento embrion\u00e1rio, quando as c\u00e9lulas nervosas da medula espinhal lan\u00e7am os ax\u00f4nios (estruturas similares a fios el\u00e9tricos ou cabos de conex\u00e3o). Inicialmente, v\u00e1rios ax\u00f4nios \u201cviajam\u201d enfeixados, como se formassem um \u201ccomboio\u201d. Entretanto, \u00e0 medida que avan\u00e7am, alguns ax\u00f4nios precisam sair da \u201crodovia\u201d em determinados pontos para que possam se ligar aos m\u00fasculos que v\u00e3o acionar.<\/p>\n

Via de m\u00e3o-dupla<\/strong><\/h3>\n

Em seus experimentos com Drosophilas<\/em>, os pesquisadores descobriram que o feixe de ax\u00f4nios carrega em sua superf\u00edcie um par de prote\u00ednas que agem como se fossem walkie-talkies<\/em>, permitindo uma comunica\u00e7\u00e3o bioqu\u00edmica entre um neur\u00f4nio e outro. Esse sistema permite que os ax\u00f4nios coordenem suas rotas e possam sair do feixe no local adequado, assegurando que cada fibra muscular receba sua conex\u00e3o nervosa.<\/p>\n

\u201cQuando a ramifica\u00e7\u00e3o dos ax\u00f4nios falha ou quando eles se ramificam muito cedo ou com muita frequ\u00eancia, as moscas-de-fruta \u2014 e, presumivelmente, outros animais \u2014 podem ficar sem conex\u00f5es m\u00fasculo-nervo cruciais\u201d, diz Alex Kolodkin, professor de neuroci\u00eancia do Institute for Basic Biomedical Sciences [Instituto de Ci\u00eancias Biom\u00e9dicas B\u00e1sicas] da Johns Hopkins University School of Medicine.<\/p>\n

Kolodkin explica que a base desse sistema de GPS neuronal \u00e9 a prote\u00edna conhecida como Sema-1a<\/em>, cuja exist\u00eancia na superf\u00edcie de ax\u00f4nios de neur\u00f4nios motores j\u00e1 era conhecida. Ela interage com outra prote\u00edna neuro-superficial tamb\u00e9m indentificada por outras pesquisas, a PlexA<\/em>. Se um ax\u00f4nio tiver a Sema-1a<\/em> e a superf\u00edcie de um dos ax\u00f4nios vizinhos apresentar a PlexA<\/em>, esse \u00faltimo sofrer\u00e1 uma repuls\u00e3o e se afastar\u00e1 do feixe, saindo do \u201ccomboio\u201d. \u00c9 como sair de uma estrada ap\u00f3s ler uma placa indicativa. Nesse caso, Sema-1a<\/em> \u00e9 como a placa e Plexa<\/em>, como a rea\u00e7\u00e3o do motorista.<\/p>\n

O que os pesquisadores descobriram \u00e9 que a Sema-1a<\/em> tamb\u00e9m pode reagir \u00e0 PlexA<\/em>. \u201cPens\u00e1vamos que esse par de prote\u00ednas superficiais agisse como um r\u00e1dio unidirecional, com um fluxo de informa\u00e7\u00e3o de m\u00e3o-\u00fanica\u201d, explica Kolodkin. \u201cO que descobrimos \u00e9 que a informa\u00e7\u00e3o instrucional \u00e9 uma via de m\u00e3o-dupla.\u201d<\/p>\n

Apertando os bot\u00f5es do painel<\/strong><\/h3>\n

A equipe do Johns Hopkins descobriu essa via desligando e manipulando alguns genes das moscas-das-frutas e observando o que acontecia depois disso. Assim, os cientistas descobriram outras prote\u00ednas situadas no interior dos ax\u00f4nios motores e com as quais a Sema-1a<\/em> interage ap\u00f3s receber o sinal da PlexA<\/em>.<\/p>\n

Quando o gene que expressa uma prote\u00edna chamada Pebble<\/em> foi deletado, por exemplo, os ax\u00f4nios motores mantinham-se sempre unidos e n\u00e3o se ramificavam. Quando era deletado o gene da prote\u00edna RhoGAPp190<\/em> o resultado era o oposto: os ax\u00f4nios se separavam muito cedo e n\u00e3o alcan\u00e7avam seus m\u00fasculos-alvo.<\/p>\n

Atrav\u00e9s de uma s\u00e9rie de testes bioqu\u00edmicos, Kolodkin e seus colaboradores descobriram que a Pebble<\/em> e a RhoGAPp190<\/em>, por sua vez, agiam sobre uma terceira prote\u00edna, Rho1<\/em>. Quando Rho1<\/em> \u00e9 ativada, ela retrai as estruturas de suporte do interior do ax\u00f4nio, tornando-o \u201cmanco\u201d e incapaz de continuar a viagem at\u00e9 o alvo.\u00a0 Na nossa analogia rodovi\u00e1ria, essas duas prote\u00ednas secund\u00e1rias agem mais ou menos como o GPS. S\u00e3o elas que confirmam se determinado ponto \u00e9 ou n\u00e3o uma sa\u00edda para a cidade (ou, no caso, o m\u00fasculo).<\/p>\n

A Sema-1a<\/em> pode se ligar \u00e0 Pebble<\/em> ou \u00e0 RhoGAPp190<\/em> as quais, por sua vez, podem se ligar \u00e0 Rho1<\/em>. Quando a liga\u00e7\u00e3o \u00e9 com a Pebble<\/em>, isso ativa a Rho1<\/em> e leva ao afastamento dos ax\u00f4nios, i.e., \u00e0 ramifica\u00e7\u00e3o nervosa. Por outro lado, a liga\u00e7\u00e3o da Sema-1a<\/em> com a RhoGAPp190<\/em> desativa a Rho1<\/em> e permite que os ax\u00f4nios se mantenham juntos. Assim, explica Kolodkin, \u00e9 o equil\u00edbrio entre a quantidades dispon\u00edveis de Pebble<\/em> e RhoGAPp190<\/em> que determina o comportamento axi\u00f4nico. Entretanto, ainda n\u00e3o est\u00e1 claro o qu\u00ea controla esse equil\u00edbrio.<\/p>\n

Rela\u00e7\u00e3o com a esquizofrenia<\/strong><\/h3>\n

\u201cEssa sinaliza\u00e7\u00e3o \u00e9 complexa e n\u00f3s ainda n\u00e3o entendemos como ela \u00e9 controlada\u201d, reconhece Kolodkin. Ele ressalta a import\u00e2ncia da pesquisa e explica que h\u00e1 uma prote\u00edna \u201cparente\u201d da Sema-1a<\/em> em humanos e que ela est\u00e1 relacionada \u00e0 esquizofrenia (embora o papel dessa prote\u00edna ainda n\u00e3o esteja claro). Isso significa que o aprofundamento dos estudos sobre a forma como os neur\u00f4nios motores de ramificam pode, eventualmente, levar a um maior entendimento da esquizofrenia. N\u00e3o \u00e9 uma cura, mas pode ser o caminho para uma. Se isso n\u00e3o acontecer, \u00e9 grande a chance de entendermos melhor as doen\u00e7as neuromusculares, que dependem diretamente dessa rela\u00e7\u00e3o entre m\u00fasculos e nervos.<\/p>\n

Refer\u00eancia<\/strong><\/h3>\n

\"rb2_large_gray25\"<\/a>Sangyun JEONG, Katarina JUHASZOVA, Alex L. KOLODKIN. “The Control of Semaphorin-1a-Mediated Reverse Signaling by Opposing Pebble and RhoGAPp190 Functions in Drosophila”. Neuron<\/em><\/strong>, Volume 76, Issue 4, 721-734, 21 November 2012. http:\/\/dx.doi.org\/10.1016\/j.neuron.2012.09.018<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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