24/04/2022 às 07h50min - Atualizada em 24/04/2022 às 07h50min
Cocaína no cérebro: pesquisa mostra impacto no nível celular


Uso de cocaína provoca mudanças rápidasUma nova pesquisa do Centro Universitário de Genética Humana da Universidade de Clemson (EUA) identificou agrupamentos de células específicas no cérebro da mosca-das-frutas comum afetados pela exposição aguda à cocaína.

A novidade estabelece potencialmente as bases para o desenvolvimento de drogas destinadas a tratar ou prevenir o vício em humanos. As descobertas foram publicadas na revista Genome Research.

Embora os efeitos neurológicos da cocaína sejam bem conhecidos, a sensibilidade genética subjacente aos efeitos da droga não é. Em populações humanas, a suscetibilidade aos efeitos da cocaína varia devido a fatores ambientais e genéticos, tornando seu estudo um desafio. Aproximadamente 70% dos genes da mosca-das-frutas comum, Drosophila melanogaster, têm homólogos humanos. Isso fornece aos pesquisadores um modelo comparável ao estudar características genéticas complexas.

 

A pesquisa colaborativa dos geneticistas Trudy Mackay e Robert Anholt descobriu que o uso de cocaína provoca mudanças rápidas e generalizadas na expressão do gene em todo o cérebro da mosca-das-frutas. As diferenças são mais pronunciadas em homens do que em mulheres.

Expectativa de terapia

Moscas expostas à cocaína apresentaram atividade locomotora prejudicada e aumento das convulsões. O estudo mostrou que todos os tipos de células cerebrais da mosca foram afetados, especialmente as células Kenyon nos corpora pedunculata da mosca e algumas células da glia. Os corpora pedunculata são centros cerebrais integrativos associados a modificações comportamentais dependentes da experiência.

Essas descobertas podem futuramente levar à terapêutica.

“Esta pesquisa identifica as regiões do cérebro que são importantes”, disse Mackay. “Agora, podemos ver quais genes são expressos quando expostos à cocaína e se há drogas aprovadas pela FDA [a agência americana que regula remédios e alimentos] que poderiam ser testadas, talvez primeiramente na mosca como modelo. Já identificamos vários desses genes. Essa é uma linha de base. Agora podemos aproveitar este trabalho para compreender a terapia potencial.”

A pesquisa

No estudo, as moscas machos e fêmeas puderam ingerir uma quantidade fixa de sacarose ou sacarose suplementada com cocaína por não mais do que duas horas.

Os pesquisadores observaram seu comportamento após a ingestão de cocaína. Eles encontraram evidências de que a exposição à droga resulta em efeitos fisiológicos e comportamentais, incluindo convulsões.

Para avaliarem os efeitos do consumo de cocaína na expressão genética do cérebro, os pesquisadores dissecaram os cérebros das moscas e os dissociaram em células individuais. Foi usada uma tecnologia de sequenciamento de última geração a fim de fazer bibliotecas dos genes expressos para células individuais. Cada célula possui milhares de transcrições.

O estudo analisou 88.991 células.

Técnica ultrapoderosa

Por meio de análises estatísticas sofisticadas, os pesquisadores puderam agrupá-los em 36 grupos de células distintos. A anotação de aglomerados com base em seus marcadores de gene revelou que todos os principais tipos de células – neuronais e gliais –, bem como tipos de neurotransmissores da maioria das regiões do cérebro, incluindo corpora pedunculata, estavam representados.

“Descobrimos que os efeitos da cocaína no cérebro são muito difundidos e há diferenças distintas entre homens e mulheres. Há um dimorfismo sexual substancial”, disse Anholt, professor de genética e bioquímica. “Construímos um atlas de expressão gênica modulada por cocaína sexualmente dimórfica em um cérebro modelo, que pode servir como um recurso para a comunidade de pesquisa.”

A técnica de célula única é ultrapoderosa e oferece vantagens impressionantes sobre os estudos de perfil de expressão gênica padrão.

“Se um cérebro inteiro for usado e houver heterogeneidade na expressão do gene, de modo que ele esteja acima em uma célula e abaixo em outra, você não verá nenhum sinal. Mas com a análise de uma única célula, conseguimos capturar detalhes muito, muito refinados que refletem a heterogeneidade na expressão gênica entre diferentes tipos de células. É muito emocionante aplicar esta tecnologia avançada aqui”, explicou Mackay.

 

Eduardo Arai - ISTO É 

 

 

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