Avanços na pesquisa da genética do autismo

Parte I:
Distúrbios do espectro autista - O que é?


É um grupo de transtornos de desenvolvimento caracterizado por problemas com a comunicação, relações sociais e comportamento repetitivo.


O autismo costuma aparecer no início da infância, antes dos três anos de idade. Compromete as três regiões principais do desenvolvimento: habilidades sociais, de comunicação e de comportamento. Cerca da metade das crianças autistas têm dificuldade no aprendizado. No entanto, algumas têm grande habilidade em determinada área, como memória automática ou leitura precoce.


Não há cura para os distúrbios do espectro autista, e o tratamento é baseado em educação de apoio para ajudar a criança a alcançar seu potencial.


Parte II:
Avanços na pesquisa da genética do autismo
Por Elton Alisson - Agência FAPESP  (http://agencia.fapesp.br/15114)


Pesquisadores do Centro de Estudos do Genoma Humano (CEGH) deram importantes passos para desvendar o mecanismo genético do transtorno do espectro autista. 
Ao estudar, nos últimos três anos, os cromossomos de cerca de 200 pacientes com autismo atendidos no CEGH, os pesquisadores brasileiros identificaram em três deles uma alteração cromossômica do tipo translocação equilibrada, isto é, a troca entre segmentos cromossômicos sem aparente perda do material genético.


“Imaginamos que, por causa desse desequilíbrio no rearranjo cromossômico dos pacientes com autismo, ele tenha uma menor quantidade dessa proteína TRPC-6, o que faz com que menos cálcio vá para os neurônios”, disse Maria Rita dos Santos e Passos-Bueno, pesquisadora do Centro de Estudos de Genoma Humano da USP, à Agência FAPESP.


Em um dos três pacientes, observou-se que essa translocação genética provocou o rompimento de um gene, chamado TRPC-6, que atua em um canal de cálcio no cérebro, controlando o funcionamento dos neurônios, em particular, das sinapses neuronais – a comunicação entre os neurônios. 


De acordo com a cientista, essa translocação genética, em que metade do gene TRPC-6, localizado no cromossomo 11, migrou para o 3, aniquilando sua função, é muita rara e dificilmente é encontrada em outros pacientes com autismo. Porém, a via de sinalização celular comprometida pela mutação de um gene relacionado ao autismo, como a observada no paciente atendido, pode ser comum a outras pessoas afetadas pelo distúrbio neurológico. “Em outros pacientes com autismo, a mutação pode estar em outro gene desta mesma via de sinalização celular”, indicou.


Os desafios para os próximos anos serão estudar as vias de sinalização celular envolvidas pelos genes relacionados ao autismo para que se possa tentar desenvolver alternativas de tratamento.
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Referências: 

Parte I: Pinto, Graziela Costa. O livro do cérebro 4: envelhecimento e disfunções. Traduzido por Frances Jones. São Paulo: Duetto, 2009
Parte II: Reportagem na íntegra, acesse:  http://agencia.fapesp.br/15114


Autismo para ler e ver:
Livro - Temple Grandin e o Autismo: Linguagem dos bichos (2005). Uma das escritoras mais conhecidas sobre o tema, Temple Grandin é autista e conseguiu descrever em palavras o que significa sê-lo. Temple defende a intervenção precoce e um regime educacional de apoio às crianças com esse transtorno.
Filme - Rain Man (1988), com Tom Cruise e Dustin Hoffman, este último interpreta um autista com memória excepcional.

Evolução cerebral: um genoma diferente do resto do corpo?

Trechos do artigo "Darwinismo cerebral", de Alysson R. Muotri (neurocientista, professor da Escola de Medicina da Universidade da Califórnia, San Diego (UCSD) - Revista Pesquisa Fapesp -Edição Impressa 157 - Março 2009:

Entender como a complexidade neuronal é moldada durante o desenvolvimento é mergulhar em questões fundamentais da origem da nossa espécie.

A formação do cérebro humano não é um processo otimizado. Pelo contrário, a maioria das células geradas será descartada e apenas uma pequena fração será usada. O mecanismo por trás dessa seleção é obscuro e existem evidências sugerindo que fatores extrínsecos e intrínsecos contribuam para a sobrevivência ou morte celular.

Apenas as células precursoras com as propriedades corretas, no momento e local ideais, irão florescer e amadurecer em neurônios funcionais, contribuindo para a formação das redes nervosas. Nessa competição, forças de variação e seleção atuam para esculpir cada cérebro humano, cada rede neural, neurônio por neurônio, gerando a verdadeira individualidade na forma como cada um de nós recebe, processa e interage com o mundo exterior.
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Estudando como os genes eram re­gulados durante a especialização neuronal a partir de células-tronco, notamos que havia uma ativação dos elementos transponíveis tão logo a célula optasse pela diferenciação neuronal.

Dois anos depois, após lutar contra a resistência natural do paradigma vigente, conseguimos demonstrar que os neurônios possuíam genomas únicos. Ao contrário do atraente conceito de que todas as células do corpo possuem o mesmo genoma, e que as diferenças seriam meras consequências da regulação gênica, havíamos juntado evidências fortes o suficiente para demonstrar que isso não era o caso no cérebro.

Cada neurônio parecia ser único, cada um apresentava novas inserções no genoma, impactando genes próximos. Essa atividade amplificaria o efeito da regulação gênica, gerando uma enorme variação celular e aumentando o repertório de tipos celulares capazes de serem formados por um dado grupo de genes. Esse mecanismo de variação e flexibilidade parece contribuir para a originalidade de cada cérebro, explicando por que mesmo gêmeos geneticamente idênticos apresentam personalidades características.
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Curiosamente, durante a evolução dos primatas, observa-se uma impressionante correlação entre a adaptação humana e o surgimento de novas sequências transponíveis. Evidências de alterações climáticas globais sugerem que ambientes mais frios, secos e com maiores variações devem ter ocorrido cerca de 3 milhões de anos atrás. As alterações bruscas acabaram por diminuir o suprimento de comida e água, pressionando fortemente a adaptação de nossos ancestrais a novos ambientes.

Interessantemente, novas famílias de elementos transponíveis no genoma surgem na mesma época em que os humanos adquirem o bipedalismo, apresentam um aumento da massa cerebral e apresentam as primeiras evidências de uso de ferramentas, consciência ou motivação artística.
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Qualquer que seja a função do mosaicismo genético dos neurônios, é preciso cautela no desenho dos experimentos que permitirão investigar o fenômeno. Atualmente é impossível usar técnicas clássicas de nocaute genético para eliminar os genes saltadores do genoma. São vários deles que estão ativos no genoma. Além disso, estão espalhados pelos cromossomos. Vai ser preciso bastante criatividade para buscar situações experimentais onde a hipótese possa ser testada. Qualquer que seja o resultado encontrado, só vai ser real se fizer sentido sob a ótica evolucionária.

Leia o artigo inteiro:
http://revistapesquisa.fapesp.br/?art=3817&bd=1&pg=1&lg=

Ou baixe em pdf:
http://www.revistapesquisa.fapesp.br/pdf/157/37-45_darwin_157.pdf

Os genes influenciam as atividades cerebrais.

Gene é uma sequência de DNA que está organizada nos cromossomos, garantindo a sua expressão por gerações, e que apresenta regiões codificadoras de RNA, que irá ser traduzida em proteína. Proteínas desempenham muitos papéis no corpo, umas formam estruturas (como o cabelo); outras, regulam processos.

Os genes podem ser ligados, desligados, aumentam ou diminuem a atividade (expressão de proteínas). No cérebro, a expressão do gene afeta os níveis de neurotransmissores que, por sua vez, influenciam funções complexas (personalidade, memória e inteligência). O mesmo ocorre com os fatores ambientais - dieta, ambiente, redes sociais e níveis de stress - que afetam os padrões dessa expressividade.

As diferenças genéticas definem a quantidade de serotonina (neurotransmissor envolvido no humor) em cada indíviduo. Quando de menos, pode significar uma predisposição para a depressão ou uma tendência para a compulsão alimentar. A falta de dopamina (outro neurotransmissor) também está associada ao aumento do comportamento de risco.

O genótipo é capaz de afetar a estrutura e o funcionamento cerebrais que, por sua vez, influenciam o comportamento.

Curiosidade:

Em 2003, foi concluído o Projeto Genoma Humano que mapeou as sequências que compõem o DNA humano. Essa pesquisa identificou cerca de 25 mil genes humanos presentes nos 46 cromossomos. O mapeamento do genoma possibilita que os pesquisadores saibam quais genes estão relacionados com cada processo metabólico, bem como sua posição nos cromossomos e o seqüenciamento das bases nitrogenadas (Adenina, Timina, Citosina e Guanina) do DNA. O armazenamento dessas informações está contido em bancos de dados, como o National Center for Biotechnology Information (NCBI), e servem para auxiliar os pesquisadores a desenvolverem ferramentas de bioinformática para analisar esses dados e permitir a realização de novas pesquisas biológicas. Assim como a facilidade de identificação de genes associados a doenças e de novos produtos biotecnológicos.

Referências:
-Alberts, B. - Molecular Biology of the Cell
-O livro do cérebro (trauzido pela editora Duetto)