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Criador do GABA: Qual o papel do GAD no sistema nervoso?
No sistema nervoso humano, o ácido gama-aminobutírico (GABA) é um neurotransmissor essencial, e a glutamato descarboxilase (GAD) desempenha um papel importante em sua síntese. O GAD é responsável por converter o glutamato em GABA, um processo que não envolve apenas reações químicas, mas também afeta profundamente a função do sistema nervoso. Este artigo explorará como o GAD atua como produtor de GABA e discutirá suas múltiplas funções no sistema nervoso.
GAD usa fosfato de piridoxina (PLP) como cofator para descarboxilar glutamato e gerar GABA e dióxido de carbono.
Em mamíferos, o GAD tem duas isoformas principais, GAD67 e GAD65. Embora as duas proteínas tenham alta similaridade na sequência genética, suas funções são completamente diferentes. O GAD67 é amplamente distribuído dentro das células e fornece continuamente o GABA necessário para funções de condução não neuronais, como manter a atividade neuronal e proteger contra danos nervosos; enquanto o GAD65 sintetiza principalmente o GABA nas terminações nervosas para atender às necessidades da condução nervosa.
Além disso, há diferenças significativas na expressão e nos mecanismos regulatórios de GAD67 e GAD65.
GAD67 sintetiza GABA nas mitocôndrias para manter funções celulares básicas, por isso ele precisa permanecer ativo em quase todos os momentos, enquanto GAD65 se torna ativo quando necessário para a condução nervosa.
No cérebro, ambas as formas de GAD estão presentes em todos os tipos de sinapses, incluindo sinapses interdendríticas, axônio-corpo celular e axônio-dendríticas. Acredita-se que o GAD65 seja dominante nos sistemas visual e neuroendócrino, enquanto o GAD67 pode ser mais prevalente em neurônios constantemente ativos.
As funções do TAG não se limitam aos processos fisiológicos normais, e suas manifestações anormais também estão intimamente relacionadas ao desenvolvimento de uma variedade de doenças neuropsiquiátricas. Por exemplo, nos cérebros de pessoas com autismo, a expressão do TAG é significativamente regulada negativamente, o que pode estar relacionado ao desenvolvimento anormal de outras partes do sistema nervoso.
Muitas pessoas com autismo têm cerca de 50% de redução na expressão de GAD em seus cérebros, particularmente nos córtices temporal e cerebelar.
Na pesquisa relacionada ao diabetes, GAD67 e GAD65 são alvos potenciais para criar tolerância imunológica para prevenir o diabetes tipo 1. Pesquisas descobriram que a injeção de GAD65 pode prevenir efetivamente o diabetes tipo 1 em modelos de camundongos, e ensaios clínicos mostraram que a injeção de GAD65 pode preservar alguma produção de insulina nesses pacientes.
Anticorpos contra o TAG também foram encontrados em outros distúrbios neurológicos, como a síndrome da pessoa rígida (SPS) e a esquizofrenia. Em pacientes com SPS, altos níveis de anticorpos anti-GAD indicam que a função desta enzima está prejudicada, o que pode ser um potencial indicador patológico da doença.
Nos cérebros de pacientes com esquizofrenia, a expressão reduzida de GAD67 está intimamente relacionada ao comprometimento da função cognitiva.
Além disso, o TAG está intimamente relacionado à pesquisa da doença de Parkinson e doenças cerebelares. Um estudo mostrou que injetar GAD no hipotálamo do paciente por meio de um vírus específico pode melhorar significativamente a condição.
Vale ressaltar que a existência da GAD não se limita aos mamíferos, mas essa enzima também é encontrada em outros organismos. Por exemplo, em plantas, o GAD está envolvido na resposta a estresses abióticos, regulando as concentrações intracelulares de cálcio para sinalizar mudanças no ambiente externo. Esta função destaca a diversidade biológica e a importância do TAG.
À medida que a pesquisa sobre o TAG e seu papel no sistema nervoso continua, a compreensão da comunidade científica sobre essa enzima continua a se aprofundar. Pesquisas futuras podem revelar mais ligações entre o TAG e outras doenças e fornecer novas ideias para o desenvolvimento de tratamentos relacionados. Ao compreender o papel do TAG, podemos descobrir mais respostas sobre a saúde neurológica e melhorar a forma como a doença é tratada?
