Os cientistas descobriram que a inibição da GSK3β, uma enzima do metabolismo da glicose, reverteu os déficits celulares e cognitivos induzidos pelo estresse oxidativo.
Lesões cerebrais neonatais podem ser prevenidas ou tratadas usando uma estratégia direcionada a genes
Vittorio Gallo, Ph.D., co-autor do estudo e investigador principal do Centro de Pesquisa sobre Deficiências Intelectuais e de Desenvolvimento do Distrito de Columbia. Crédito: Hospital Nacional da Criança
Os resultados de uma nova pesquisa pré-clínica publicada em 15 de junho na O Jornal de Neurociências estão abrindo caminho para uma melhor compreensão, prevenção e recuperação de lesões cerebrais neonatais. O feto normalmente se desenvolve em baixos níveis de oxigênio durante a gravidez. Quando os recém-nascidos nascem prematuramente, eles são empurrados para um ambiente com alto teor de oxigênio que pode ser mais do que o bebê pode suportar. Como seus pulmões são subdesenvolvidos, esses recém-nascidos prematuros geralmente precisam de assistência para respirar. Se eles forem expostos a muito oxigênio, os radicais livres de oxigênio podem se desenvolver e causar a morte celular.
Em condições normais, bebês prematuros têm defesas antioxidantes subdesenvolvidas que previnem ou adiam várias formas de dano celular. Essas defesas subdesenvolvidas não podem se defender totalmente contra o estresse oxidativo em um ambiente com alto teor de oxigênio, causando danos a várias áreas do cérebro na ausência de tratamentos ou medidas preventivas disponíveis.
Os especialistas do Children’s National Hospital descobriram que o estresse oxidativo ativa uma enzima do metabolismo da glicose, GSK3β, alterando o desenvolvimento do interneurônio do hipocampo e prejudicando o aprendizado e a memória, de acordo com o estudo pré-clínico. Os pesquisadores também inibiram a GSK3β nos interneurônios do hipocampo, revertendo esses déficits celulares e cognitivos.
“Estou emocionado que identificamos um defeito em uma população de células específica no hipocampo para o desenvolvimento da memória”, disse Vittorio Gallo, Ph.D., diretor acadêmico interino e diretor interino do Instituto Nacional de Pesquisa Infantil e investigador principal do Centro de Pesquisa sobre Deficiências Intelectuais e de Desenvolvimento do Distrito de Columbia. “Não pensei que seríamos capazes de fazê-lo em um nível refinado, identificando populações de células sensíveis ao estresse oxidativo e sua via de sinalização subjacente e mecanismo molecular”.
O papel do estresse oxidativo no hipocampo em desenvolvimento, bem como o envolvimento da GSK3β em distúrbios do neurodesenvolvimento induzidos pelo estresse oxidativo e déficits cognitivos, foram inexplorados até agora. Goldstein et ai. sugerem que o estudo abre caminho para o campo como uma abordagem viável para maximizar a recuperação funcional após lesão cerebral neonatal.
Para entender melhor os mecanismos subjacentes à lesão cerebral neonatal, os pesquisadores imitaram a lesão cerebral induzindo altos níveis de oxigênio em um modelo pré-clínico por um curto período de tempo. Essa busca levou a desvendar os fundamentos dos déficits cognitivos, incluindo a fisiopatologia e os mecanismos moleculares do dano oxidativo no hipocampo em desenvolvimento.
Uma vez que eles identificaram o que causou o dano celular, os pesquisadores usaram uma abordagem direcionada ao gene para reduzir os níveis de GSK3β em células que expressam POMC ou interneurônios que expressam Gad2. Ao regular os níveis de GSK3β em interneurônios – mas não em células que expressam POMC – a neurotransmissão inibitória foi significativamente melhorada e os déficits de memória devido a altos níveis de oxigênio foram revertidos.
Referência: “O dano induzido por estresse oxidativo ao hipocampo em desenvolvimento é mediado por GSK3β” por Joseph Abbah, Claire-Marie Vacher, Evan Z. Goldstein, Zhen Li, Srikanya Kundu, Brooke Talbot, Surajit Bhattacharya, Kazue Hashimoto-Torii, Li Wang , Payal Banerjee, Joseph Scafidi, Nathan A. Smith, Li-Jin Chew e Vittorio Gallo, 15 de junho de 2022, O Jornal de Neurociência.
DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2389-21.2022
Discussion about this post