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Avanço da neurociência: por que genes precoces imediatos são um sinal de alerta para doenças mentais?
Os avanços na investigação científica estão a fazer avançar a nossa compreensão das doenças mentais e as descobertas recentes centram-se numa classe de genes denominada genes precoces imediatos (IEGs). Esses genes são ativados rápida e transitoriamente no início da vida, e as respostas aos estímulos celulares representam o início da resposta genômica da célula e são fundamentais para decodificar as causas dos transtornos psiquiátricos.
Referidos como a "porta de entrada para a resposta do genoma", os genes precoces imediatos desempenham papéis importantes em muitos processos celulares, particularmente no cérebro, onde estão intimamente ligados à formação da memória e ao desenvolvimento de distúrbios psiquiátricos.
Os IEGs são caracterizados por sua capacidade de responder a sinais celulares internos e externos de maneira muito rápida, sem a necessidade de síntese de novos fatores de transcrição. Por exemplo, c-fos, c-myc e c-jun foram os primeiros IEGs a serem identificados e estudados, e as atividades desses genes estão relacionadas à regulação precoce dos sinais de crescimento e diferenciação celular. Além disso, os IEGs também afetam a força sináptica e a formação de memória de longo prazo nas células nervosas.
Na comunidade neurocientífica, os IEGs são frequentemente usados como marcadores importantes para rastrear a atividade cerebral e a formação da memória. Na verdade, muitas doenças mentais, como transtornos de ansiedade, transtorno de estresse pós-traumático (TEPT) e esquizofrenia, estão relacionadas à expressão anormal de IEGs. Quando IEGs específicos são regulados positivamente no cérebro, estão frequentemente associados à formação de memórias relacionadas com o medo, e o estabelecimento destas memórias pode levar ao desenvolvimento de vários distúrbios psiquiátricos.
Acredita-se que alguns IEGs, como Arc e ZNF268, desempenhem papéis importantes na aprendizagem e na memória, e sua rápida expressão é considerada crítica para a consolidação da memória.
A expressão desses genes não é afetada apenas por sinais neurais internos, mas também pode ser impulsionada pelo ambiente externo. A expressão de IEGs é limitada pela metilação do DNA, especialmente em IEGs relacionados à consolidação da memória. O processo de desmetilação permite a rápida expressão gênica, e esse processo é regulado pela proteína GADD45G.
Além disso, as características de atuação dos IEGs em doenças mentais também têm chamado a atenção de pesquisadores. Tomando a depressão como exemplo, estudos descobriram que em modelos animais afetados, a expressão dos IEGs muda, afetando a atividade sináptica e pode explicar o processo de codificação da memória até certo ponto. Em pacientes com esquizofrenia, observou-se que os níveis de expressão de IEGs como o EGR3 estão significativamente reduzidos, o que desencadeou discussões aprofundadas na comunidade acadêmica sobre a potencial relação entre a doença e a expressão de IEG.
As pesquisas mais recentes mostram que o padrão de expressão dos IEGs é afetado por fatores ambientais e genéticos, fornecendo um indicador chave para avaliar a atividade neural em doenças psiquiátricas.
Em termos de potencial terapêutico, a investigação sobre IEG também está no bom caminho. Estudos sobre o citomegalovírus humano (HCMV) mostraram que a regulação dos IEGs tornou-se uma parte importante da retenção do vírus. Os tratamentos antivirais tradicionais podem ser eficazes nas fases iniciais da infecção, mas devido a problemas de resistência aos medicamentos, novas estratégias de tratamento estão a surgir gradualmente, tais como a utilização da tecnologia CRISPR para edição precisa do ADN para atingir a expressão do gene IE para controlar o estado de latência do HCMV. .
À medida que a nossa compreensão dos IEGs continua a enriquecer, as suas possíveis aplicações na neurociência e na psiquiatria tornar-se-ão mais difundidas, trazendo esperança para novas modalidades de tratamento. Pesquisas futuras podem revelar mais segredos dos IEGs na plasticidade sináptica e na formação de memória, e também podem fornecer novas estratégias para identificação precoce e intervenção em doenças mentais. Podemos abrir caminho para desvendar os mistérios da doença mental, adquirindo uma compreensão mais profunda dos IEGs?
