How Brain Cells Talk – Neuroscience News

Resumo: Um novo estudo expande a compreensão de como as células cerebrais se comunicam. Os pesquisadores descobriram que reverter a modificação das mensagens moleculares na sinapse pode contribuir para transtornos psiquiátricos reversíveis e doenças neurodegenerativas em estágio inicial.

Fonte: University of Nottingham

Especialistas da Universidade de Nottingham descobriram que reverter o a modificação de mensagens moleculares em sinapses no cérebro humano pode contribuir para condições reversíveis de saúde mental, como ansiedade, e doenças de memória, como demência.

Os resultados, publicados em Psiquiatria molecular, são um passo importante em nossa compreensão de como as células cerebrais se comunicam e podem ajudar a identificar novos tratamentos para condições neurológicas e psiquiátricas.

A pesquisa foi liderada pela Dra. Helen Miranda Knight da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Nottingham, juntamente com pesquisadores das Escolas de Medicina, Ciências da Vida e Biociências.

Ele foi conduzido usando o Deep seq de última geração da University of Nottingham, microscopia SLIM e as instalações do Nanoscale and Microscale Research Center.

As células nervosas do cérebro humano conversam entre si em locais chamados sinapses, onde as moléculas são liberadas para sinalizar para a próxima célula. Quando as pessoas aprendem ou se lembram de coisas, essa sinalização é fortalecida. Quando a comunicação entre as sinapses dá errado, os circuitos são interrompidos.

À medida que mais circuitos são perdidos, isso muda a forma como as pessoas podem pensar e realizar as tarefas diárias. Isso é visto em distúrbios cognitivos, como formas de demência e alguns problemas de saúde mental.

A função das células nervosas e sinapses depende de proteínas que são feitas usando informações codificadas em material genético chamado RNA. Pensa-se que os RNAs estão localizados exatamente onde e quando são necessários para a sinalização sináptica porque algum tipo de ‘etiqueta’ sináptica marca a sinapse ativa correta.

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As células nervosas no cérebro humano conversam entre si em locais chamados sinapses, onde as moléculas são liberadas para sinalizar para a próxima célula. A imagem é de domínio público

Cientistas descobriram recentemente que o RNA pode ter um grupo / molécula metila adicionado a uma das bases do RNA que “marca” a mensagem do RNA. Essa adição de grupos metil pode influenciar a ligação de proteínas ao DNA ou RNA e, consequentemente, interromper a produção de proteínas.

Este novo estudo mostra que a marcação de RNA pode ser revertida nas sinapses e, portanto, pode atuar como uma ‘marca sináptica’. As descobertas sugerem que, se interrompido, pode causar o mau funcionamento das sinapses e das células nervosas, influenciando a formação de aglomerados de proteínas tóxicas.

Os pesquisadores usaram microscopia avançada para examinar mudanças em RNAs marcados no tempo e localização nas sinapses, e uma técnica de sequenciamento para caracterizar RNAs ‘marcados’ no tecido cerebral do hipocampo, uma região do cérebro muito importante para a formação da memória.

O Dr. Knight disse: “Neste novo estudo, somos capazes de obter uma nova compreensão dos mecanismos genômicos que regulam como as células nervosas se comunicam nas sinapses. Esses mecanismos genômicos envolvem grupos metil sendo colocados em mensagens de RNA e, de maneira importante, removidos quando uma sinapse está ativa. As implicações são muito importantes para o funcionamento normal do cérebro, mas também para condições mentais psiquiátricas reversíveis, como ansiedade e transtornos de dependência e doenças neurodegenerativas em estágio inicial, como demências. ”

Sobre estas notícias de pesquisa em neurociência

Autor: Assessoria de Imprensa
Fonte: University of Nottingham
Contato: Assessoria de Imprensa – University of Nottingham
Imagem: A imagem é de domínio público

Pesquisa original: Acesso livre.
“Modificando o metiloma cerebral m6A por desmetilação mediada por ALKBH5: um novo candidato à marcação sináptica” por Braulio Martinez De La Cruz, Robert Markus, Sunir Malla, Maria Isabel Haig, Chris Gell, Fei Sang, Eleanor Bellows, Mahmoud Awad Sherif, Denise McLean, Anbarasu Lourdusamy, Tim Self, Zsuzsanna Bodi, Stuart Smith, Michael Fay, Ian A. Macdonald, Rupert Fray, Helen Miranda Knight. Psiquiatria Molecular


Resumo

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Modificando o metiloma cerebral m6A por desmetilação mediada por ALKBH5: um novo candidato para marcação sináptica

Os processos de plasticidade sináptica, que fundamentam o aprendizado e a formação da memória, requerem que o RNA seja traduzido localmente em sinapses. A hipótese de marcação sináptica foi proposta anteriormente para explicar como os mRNAs estão disponíveis em sinapses ativadas específicas. No entanto, como o RNA é regulado e quais transcritos são silenciados ou processados ​​como parte do processo de marcação ainda é desconhecido. Modificação de RNA por N6-metiladenosina (m6A / m) influencia o destino celular do mRNA.

Aqui, por microscopia avançada, mostramos que m6A desmetilação pela proteína eliminadora ALKBH5 ocorre nos ribossomos sinápticos ativos e nas sinapses durante a plasticidade de curto prazo. Demonstramos que em sítios pós-sinápticos glutamatérgicos ativados, tanto o leitor YTHDF1 e YTHDF3 e as proteínas eliminadoras ALKBH5 aumentam na co-localização para m6RNAs modificados por A; mas apenas os leitores mostraram alta co-localização para RNAs modificados durante a plasticidade de estágio final.

Os leitores YTHDF1 e YTHFDF3 também exibiram papéis diferenciais durante a maturação sináptica, sugerindo que a abundância temporal e subcelular pode determinar a função específica. m6O sequenciamento A do tecido cerebral do para-hipocampo humano revelou matéria branca e cinzenta distinta m6Um perfil de metiloma indicando que o contexto celular é um fator fundamental que dita as vias reguladas.

No entanto, em ambos os tecidos ricos em células neuronais e gliais, m6Proteínas efetoras são elas próprias modificadas e m6Os processos de modificação epitranscricional e pós-tradução regulam as cascatas de proteínas. Nossa hipótese é que a disponibilidade m6Uma maquinaria de proteína efetora em conjunto com a modificação de RNA pode ser importante na formação de conjuntos de nanodomínio sináptico condensado por meio da separação de fase líquido-líquido.

Nossas descobertas apóiam que m6Uma desmetilação por ALKBH5 é um componente intrínseco da hipótese de marcação sináptica e uma mudança molecular que leva a alterações no metiloma do RNA, disfunção sináptica e estados de doença potencialmente reversíveis.

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