Uma análise de quatro modelos de camundongos nega certas suposições subjacentes à “teoria do desequilíbrio de sinalização”, uma hipótese popular sobre as origens do autismo no cérebro.
As descobertas sugerem que o desequilíbrio é uma resposta compensatória a outros problemas no cérebro, ao invés da causa subjacente do autismo.
A teoria do desequilíbrio de sinalização sustenta que os cérebros de pessoas autistas têm muita atividade cerebral excitatória e não sinais inibitórios suficientes para neutralizá-la. Esse desequilíbrio faz com que os neurônios disparem com muita frequência, diz a teoria, e contribui para problemas motores, hipersensibilidade sensorial e outros traços do autismo.
Essa hipótese, sugerida pela primeira vez em 2003, é tão popular que muitas vezes é citada como um fato.
O novo estudo questiona suas suposições subjacentes, no entanto. Os pesquisadores encontraram um equilíbrio de sinalização distorcido, mas não a taxa incomumente alta de disparo neuronal, ou “picos”.
“Não é tão simples quanto a hipótese clássica é formulada”, diz o líder do estudo Dan Feldman, professor de neurobiologia da Universidade da Califórnia, Berkeley. “Os sinais estão mudando de uma forma que estabiliza a função cerebral em vez de criar picos excessivos”.
A equipe de Feldman encontrou esse padrão em quatro modelos populares de autismo: camundongos sem os genes CNTNAP2 ou FMR1, ou com uma cópia de TSC2 ou uma região do cromossomo 16 chamada 16p11.2.
“Ter vários modelos é realmente um ponto forte”, diz Audrey Brumback, professora assistente de neurologia e pediatria na Universidade do Texas em Austin, que não esteve envolvida no trabalho. “É muito raro ter tantos modelos estudados em detalhes de maneira sistemática.”
Pronto, fogo:
A equipe de Feldman estimulou neurônios em fatias do cérebro de uma região que processa informações de bigodes de rato. Eles registraram correntes excitatórias e inibitórias viajando desses neurônios para outros neurônios no tecido.
Todos os camundongos com autismo têm correntes inibitórias mais fracas do que os controles; alguns dos modelos também mostram uma excitação mais fraca, mas essa diferença é menos notável. O resultado, em todos os modelos, é um aumento na proporção de excitação para inibição.
Até agora, os resultados validaram a teoria: “Achei ótimo”, diz Feldman. “Achei que iríamos validar completamente essa hipótese.”
Os pesquisadores então registraram a frequência com que os neurônios receptores disparam. A teoria do desequilíbrio de sinalização prevê que esses neurônios devem disparar com mais frequência do que nos controles.
Eles descobriram que as taxas de disparo são as mesmas dos controles.
“Foi uma surpresa total”, diz Michelle Antoine, pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Feldman. O estudo apareceu em 21 de janeiro na Neuron.
Influência estabilizadora:
A equipe confirmou seus resultados medindo a atividade neuronal em camundongos vivos CNTNAP2, FMR1 e 16p11.2 em resposta aos movimentos dos bigodes. Novamente, eles não encontraram nenhum disparo excessivo na região dos bigodes do cérebro.
Intrigado com suas descobertas, a equipe de Feldman investigou ainda mais, executando as correntes excitatórias e inibitórias por meio de equações padrão que modelam a fisiologia das células nervosas.
Eles descobriram que a diferença nos sinais nos cérebros do autismo é de um tipo que estabiliza as taxas de disparo dos neurônios em vez de aumentá-las. Este efeito estabilizador é sugestivo de uma resposta compensatória, diz Feldman.
“Sabemos que existem mecanismos compensatórios embutidos no cérebro”, diz ele.
Isso também sugere que o desequilíbrio de sinalização é uma consequência de quaisquer alterações cerebrais que levam ao autismo, e não a causa da doença, e que pode de fato melhorar a função cerebral em vez de piorá-la.
Os cientistas estão testando drogas que aumentam a inibição e normalizam o equilíbrio da sinalização no cérebro de pessoas autistas. Mas se o desequilíbrio não for a causa subjacente da doença, essas drogas podem ter pouco valor, diz Meng-Chuan Lai, professor assistente de psiquiatria da Universidade de Toronto, no Canadá, que não esteve envolvido no trabalho.
Os novos resultados levantam a questão: “Esses medicamentos estão funcionando como esperávamos?” Lai diz.
O estudo analisou apenas uma região, portanto, as descobertas precisam ser validadas em outra parte do cérebro. O desequilíbrio de sinalização também pode ter efeitos em cascata que levam a características de autismo. Resolver esses mistérios é o próximo, Feldman diz.
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Traduzido e editado por equipe Isto é Interessante
Fonte: The Scientist
