Ciência mapeia alterações do DNA durante processo de desenvolvimento cerebral

Imagem: Salk Institute for Biological Studies
Novo estudo apresenta os primeiros mapas detalhados das
mudanças na "metilação do DNA", uma modificação química que
pode atuar como uma camada extra de informação no genoma

Resultado de novo estudo revela mudanças dinâmicas no epigenoma durante a formação do circuito cerebral

 

Alterações no Epigenoma, incluindo modificações químicas de DNA, podem atuar como uma camada de informação extra no genoma, desempenhando um papel na aprendizagem, memória, bem como na diminuição cognitiva relacionada com a idade.

Os resultados de um novo estudo realizado por cientistas do Instituto Salk (EUA) mostram que a paisagem da metilação do DNA, um tipo específico de modificação epigenômica, é altamente dinâmica nas células cerebrais desde o nascimento até a idade adulta, ajudando a entender como a informação em dos genomas de células no cérebro é controlada durante todo este período.

"Estes resultados nos ajudam a estender o papel único de metilação do DNA no desenvolvimento e função cerebral", diz o autor do estudo Joseph R. Ecker. "Eles oferecem um novo quadro para testar o papel do epigenoma em funções saudável e em interrupções dos circuitos neurais causadas por doenças."

Um cérebro saudável é o produto de um longo processo de desenvolvimento. A maior parte do nosso cérebro, chamada córtex frontal, desempenha um papel fundamental na nossa capacidade de pensar, decidir e agir. O cérebro realiza tudo isso por meio da interação de células especiais, como neurônios e células gliais.

Neste novo estudo os cientistas descobriram que os padrões de metilação do DNA sofrem reconfiguração generalizada no córtex frontal de rato e cérebros humanos durante um período de desenvolvimento em que as sinapses, ou conexões entre as células nervosas, estão crescendo rapidamente . Os investigadores identificaram os locais exatos de metilação do DNA ao longo do genoma, em cérebros de crianças a adultos. Eles descobriram que uma forma de metilação do DNA está presente em neurônios e células gliais, desde o nascimento. Surpreendentemente, uma segunda forma de não CG da metilação do DNA, que é quase exclusivo aos neurônios acumula com o amadurecimento do cérebro, tornando-se a forma dominante de metilação do genoma de neurônios humanos. Estes resultados ajudam a compreender como a intricada paisagem do DNA de células do cérebro se desenvolve durante as fases mais importantes da infância.

Pelo sequenciamento dos genomas de rato e tecido do cérebro humano, bem como neurônios e células gliais (do córtex frontal do cérebro) durante os estágios iniciais pós-natais, juvenil, adolescente e adulto, a equipe Salk descobriu que a metilação não CG acumula nos neurônios até o início infância e adolescência, e torna-se a forma dominante de metilação do DNA em neurônios humanos maduros.

O estudo fornece os primeiros mapas abrangentes de como alterar padrões de metilação de DNA no cérebro do rato e humano durante o desenvolvimento, formando uma base fundamental para explorar como as alterações nos padrões de metilação podem ser ligados a doenças humanas, incluindo distúrbios psiquiátricos. Estudos recentes têm demonstrado um possível papel da metilação do DNA na esquizofrenia, depressão, suicídio e transtorno bipolar. "Nosso trabalho, agora, vai começar a responder perguntas mais detalhadas sobre como as mudanças no epigenoma podem esculpir as complexas identidades de células do cérebro ao longo da vida", afirmou Eran Mukamel, co-autor do estudo .

Veja o abstract do estudo

 

Fonte isaude.net