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TRANSTORNO DO ESPECTRO AUTISTA: Mais Sinapses e Menos Autofagia

Gustavo Almeida de Carvalho, Mauro Cunha Xavier Pinto

Laboratório de Neurofarmacologia e Neuroquímica, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Goiás.

Edição Vol. 5, N. 10, 10 de Abril de 2018

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2018.04.10.002

Transtorno do Espectro Autista (TEA), ou autismo, é um distúrbio do neurodesenvolvimento, que embora não tenha uma causa bem definida, possui três características importantes: prejuízo das interações sociais, déficits de comunicação e comportamentos repetitivos. Atualmente a Organização Mundial da Saúde, OMS, calcula que o autismo afeta uma a cada 160 crianças no mundo. Geralmente, os sintomas são detectados na infância e persistem durante a adolescência e vida adulta.

O cérebro de pessoas autistas é diferente de pessoas neurotípicas, ou seja, aquelas que não estão no espectro autista. Uma das hipóteses para o desenvolvimento do autismo está na formação dos neurônios durante o neurodesenvolvimento embrionário. Os neurônios de autistas apresentariam um déficit na formação e destruição de sinapses, o que por sua vez mudam a qualidade e a quantidade destas estruturas.

Para testar esta hipótese, um grupo de pesquisadores Norte-Americanos avaliou a relação entre a destruição de sinapses no autismo e os mecanismos celulares de autofagia, um mecanismo de autodigestão da célula. O foco destes pesquisadores foi a via de sinalização da proteína m-TOR (Mammalian Target of Rapamycin), que é uma proteína que está envolvida em diversos processos celulares inclusive na autofagia.

Para realizar esta tarefa foi avaliada a quantidade de espinhas dendríticas dos neurônios de pacientes com autismo. Os pesquisadores observaram que pacientes com autismo apresentam um aumento na quantidade de espinhas dendríticas (ou projeções nas ramificações dos neurônios que fazem a sinapse) em neurônios piramidais do lobo temporal. Estes neurônios são os principais neurônios excitatórios constituintes das projeções cortical-cortical e cortical-subcortical. A princípio, este aumento de densidade e conectividade dos neurônios poderia sugerir algo bom para função cerebral, porém elas de fato prejudicam o desenvolvimento de comunicações normais.

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Figura 1. Estrutura básica dos neurônios.

Com base nestes resultados, os pesquisadores desconfiaram que a maior quantidade de espinhas dendríticas em pacientes autistas estaria associada a um déficit na autofagia e alterações na via de mTOR. Em pacientes com autismo, os cientistas foram capazes de observar alterações na sinalização de m-TOR e sua associação com a quantidade de espinhas dendríticas. Nos neurônios, a autofagia está associada à via bioquímica de m-TOR e seu mau funcionamento está associado às interferências na dinâmica de eliminação das sinapses e na organização dos circuitos neurais. No cérebro humano, eliminar sinapses pouco utilizadas e privilegiar aquelas mais ativadas é fundamental para formar memórias e aprender novas tarefas.

Por fim, os pesquisadores usaram camundongos geneticamente alterados, os quais apresentam os sintomas do autismo para estudar a relação de mTOR, autofagia e espinhas dendríticas. Em animais, foi feito a inibição seletiva da via de m-TOR, que normalizou o processo de autofagia e reduziu o número de espinhas dendríticas que atrapalhavam o comportamento destes animais. A melhora do comportamento social dos animais após a inibição de m-TOR explica como a sinalização m-TOR e o mecanismo de autofagia estão envolvidos na patologia do autismo. 

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Figura 2. A via de sinalização m-TOR. Fonte: Kim, Sang-Gyun & R Buel, Gwen & Blenis, John. (2013). Nutrient Regulation of the mTOR Complex 1 Signaling Pathway. Molecules and cells. 35. 10.1007/s10059-013-0138-2.

Este estudo fornece um alvo preciso para o tratamento do autismo, pois fármacos capazes de modular as vias de mTOR podem, no futuro, ser utilizados no tratamento deste transtorno. No entanto, drogas que bloqueiam esta via devem ser evitados, uma vez que a sinalização m-TOR também contribui para a síntese proteica necessária para a sobrevivência neuronal, desenvolvimento, plasticidade sináptica, aprendizado e memória, portanto o uso de inibidores do m-TOR pode causar sérios efeitos colaterais.

É a ciência trazendo novas possibilidades de tratamento para o autismo! Invista você também em ciências!

Referências 

Tang, G., Gudsnuk, K., Kuo, S. H., Cotrina, M. L., Rosoklija, G., Sosunov, A., … Sulzer, D. (2014). Loss of mTOR-Dependent Macroautophagy Causes Autistic-like Synaptic Pruning Deficits. Neuron, 83(5), 1131–1143. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2014.07.040.

Kim, Sang-Gyun & R Buel, Gwen & Blenis, John. (2013). Nutrient Regulation of the mTOR Complex 1 Signaling Pathway. Molecules and cells. 35. 10.1007/s10059-013-0138-2.

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