Raciocínio circular

Cientistas da UNM investigam uma forma especial de RNA no cérebro com suspeita de desempenhar um papel fundamental nas doenças mentais

Em Biologia 101, você aprendeu que dentro de cada célula, minúsculos filamentos de uma molécula chamada RNA "transcrevem" o código genético em seu DNA, a primeira etapa no processo de construção das proteínas que constituem seu corpo.

Mas, nos últimos anos, o quadro ficou mais complicado. Acontece que também existem formas circulares não codificantes de RNA que regulam vários aspectos da expressão gênica, permitindo que muitos de nossos 20,000 genes produzam mais de uma forma de cada proteína.

Agora, os cientistas da Universidade do Novo México mostraram que os níveis reduzidos de um tipo de RNA circular encontrado no cérebro com o nome deselegante de circHomer1a estão associados à esquizofrenia e transtorno bipolar. Níveis mais baixos da molécula no córtex frontal humano também foram vistos como correlacionados com o início precoce dos sintomas da esquizofrenia.

Em um artigo recém-publicado na revista Psiquiatria Molecular, os pesquisadores relatam que a redução dos níveis de circHomer1a no córtex frontal do cérebro do rato, resulta em expressão de genes prejudicada relacionada à função das sinapses - junções nas extremidades dos neurônios que os permitem "falar" com seus vizinhos.

A equipe também mostrou que em camundongos, a redução de circHomer1a no córtex frontal diminuiu sua flexibilidade cognitiva - a capacidade de responder a mudanças nas circunstâncias. Essa deficiência é comumente observada em pessoas com transtorno bipolar.

"Esses ratos podem aprender e discriminar, mas quando chega a hora de ajustar seu comportamento, eles são muito deficientes", disse o autor principal Nikolaos Mellios, MD, PhD, professor assistente do Departamento de Neurociências. "Eles precisam de muito mais tentativas para reverter seu comportamento."

Estudos recentes mostraram que os cérebros dos mamíferos são ricos em RNAs circulares e parece que eles moldam poderosamente a maneira como os genes são transcritos em RNA e traduzidos em proteínas, disse Mellios.

"Eles não produzem proteínas, mas há pesquisas emergentes que mostram que eles têm funções regulatórias importantes", disse ele. "Eles são como os maestros de uma orquestra. Você precisa desses RNAs circulares para ajustar a expressão de vários genes."

Como os RNAs circulares são mais estáveis ​​no corpo do que seus primos lineares, eles poderiam servir como biomarcadores para ajudar os médicos a diagnosticar doenças, disse Mellios. E existe a possibilidade de que tratamentos possam ser desenvolvidos para aumentar seus efeitos no cérebro.

"Nosso laboratório está trabalhando em maneiras de encontrar a abordagem adequada para manipular esses RNAs circulares especificamente em pacientes", disse ele. "Também estamos tentando descobrir quais drogas irão alterar especificamente esses RNAs circulares como tratamento."

Mellios agradeceu aos colegas do Departamento de Neurociências Jonathan Brigman e Nora Perrone-Bizzozero e aos alunos de pós-graduação Amber Zimmerman, Alexander Hafez e Stephen Amoah por suas importantes contribuições para o estudo.

O artigo é o primeiro de uma série que explorará o papel circHomer1a desempenha na saúde do cérebro, disse ele.