Um estudo recente com animais mostra que a edição de genes reverte a reprogramação genética cerebral causada pelo consumo excessivo de álcool por adolescentes.
A edição de genes reverte a reprogramação genética cerebral causada pela bebedeira de adolescentes.
A edição de genes pode ser um tratamento potencial para o transtorno de ansiedade e uso de álcool em adultos que foram expostos ao consumo excessivo de álcool na adolescência, de acordo com as descobertas de um estudo em animais publicado em 4 de maio de 2022 na revista Avanços da ciência.
O estudo foi publicado por pesquisadores da Universidade de Illinois Chicago (UIC), que estudam os efeitos do consumo excessivo de álcool no início da vida na saúde mais tarde na vida.
Em pesquisas anteriores, a equipe da UIC descobriu que o consumo excessivo de álcool na adolescência altera a química do cérebro na região intensificadora do gene Arc – para o gene precoce imediato da proteína associada ao citoesqueleto regulado por atividade – e reduz a expressão do Arc na amígdala de roedores e humanos . Essa reprogramação epigenética do gene Arc no centro de emoção e memória do cérebro contribui para uma predisposição à ansiedade e ao transtorno por uso de álcool na idade adulta.
Na nova pesquisa, os cientistas mostram que essa reprogramação epigenética, que persiste ao longo da vida, pode realmente ser revertida com a edição genética.
“Beber compulsivamente cedo pode ter efeitos duradouros e significativos no cérebro e os resultados deste estudo oferecem evidências de que a edição de genes é um antídoto potencial para esses efeitos, oferecendo uma espécie de redefinição de fábrica para o cérebro, se você preferir”, disse. o autor sênior do estudo, Subhash Pandey, o professor de psiquiatria Joseph A. Flaherty e diretor do Centro de Pesquisa de Álcool em Epigenética da UIC.
Pandey e sua equipe usaram uma ferramenta de edição de genes chamada CRISPR-dCas9 em seus experimentos para manipular os processos de acetilação e metilação de histonas no gene Arc em modelos de ratos adultos. Esses processos tornam os genes mais ou menos acessíveis para ativação.
Primeiro, os pesquisadores estudaram ratos adultos com exposição intermitente ao álcool na adolescência, correspondendo a cerca de 10 a 18 anos em humanos. Eles observaram que quando o dCas9 foi usado para promover a acetilação, um processo que solta a cromatina e permite que os fatores de transcrição se liguem ao[{” attribute=””>DNA, Arc gene expression normalized. And, indicators of anxiety and alcohol consumption decreased.
Anxiety was measured through behavioral testing, such as by documenting the exploratory activity of rats placed in maze tests, and preference for alcohol was measured by monitoring the amount of liquid consumed when the rats were presented with a choice of two bottles consisting of options such as tap water, sugar water, and varying concentrations of alcohol (3%, 7%, and 9%).
In a second model, the researchers studied adult rats without early alcohol exposure. When inhibitory dCas9 was used to promote methylation, which tightens chromatin and prevents transcription factors from binding to DNA, Arc expression decreased and indicators of anxiety and alcohol consumption increased.
“These results demonstrate that epigenomic editing in the amygdala can ameliorate adult psychopathology after adolescent alcohol exposure,” the authors report.
“Adolescent binge drinking is a serious public health issue, and this study not only helps us better understand what happens in developing brains when they are exposed to high concentrations of alcohol but more importantly gives us hope that one day we will have effective treatments for the complex and multifaceted diseases of anxiety and alcohol use disorder,” said Pandey, who is also a senior research career scientist at Jesse Brown VA Medical Center. “That this effect was seen bidirectionally validates the significance of the Arc enhancer gene in the amygdala in epigenetic reprogramming from adolescent binge drinking.”
Reference: “Targeted epigenomic editing ameliorates adult anxiety and excessive drinking after adolescent alcohol exposure” by John Peyton Bohnsack, Huaibo Zhang, Gabriela M. Wandling, Donghong He, Evan J. Kyzar, Amy W. Lasek and Subhash C. Pandey, 4 May 2022, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abn2748
Co-authors of the study, “Targeted epigenomic editing ameliorates adult anxiety and excessive drinking after adolescent alcohol exposure,” are John Peyton Bohnsack, Huaibo Zhang, Gabriela Wandling, Donghong He, Evan Kyzar and Amy Lasek, all of UIC.
The research was supported by the National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (U01AA019971, U24AA024605, P50AA022538, and F32AA027410) and the Department of Veterans Affairs.
Discussion about this post