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or que os ratos sem GAD67 morrem imediatamente após o nascimento
Antes de entender a causa da morte de camundongos com deficiência de GAD67, vamos primeiro apresentar brevemente o que é GAD67. A glutamato descarboxilase (GAD) é uma enzima que catalisa a conversão de glutamato em ácido γ-aminobutírico (GABA) e dióxido de carbono, dos quais GAD67 é uma das isozimas. A atividade do GAD67 afeta diretamente a produção de GABA no sistema nervoso, e o GABA é um importante neurotransmissor inibitório no sistema nervoso central.
Em mamíferos, a expressão dessas duas isoenzimas, GAD67 e GAD65, no cérebro é crítica porque elas são responsáveis pela regulação da atividade neuronal e da plasticidade neural. No entanto, de acordo com pesquisas, a perda de GAD67 pode levar a consequências sérias, especialmente durante o desenvolvimento embrionário. O foco de hoje é: Por que os ratos sem GAD67 morrem imediatamente após o nascimento?
A perda de GAD67 causa uma queda acentuada na produção de GABA no sistema nervoso, o que leva diretamente à incapacidade dos neurônios de se desenvolverem normalmente.
Em ratos sem GAD67, os cientistas descobriram que esses ratos morreram no primeiro dia de vida. Esse fenômeno está intimamente relacionado ao papel do GAD67 nas células nervosas: o GAD67 é a principal enzima para sintetizar o GABA, que é essencial para inibir os sinais nervosos, regular a excitabilidade nervosa e manter o equilíbrio geral do sistema nervoso.
A deficiência de GABA pode levar a uma série de condições nas quais os neurônios ficam superexcitados, o que por sua vez pode causar anormalidades no desenvolvimento. Especificamente, o estudo descobriu que camundongos sem GAD67 tinham malformações craniofaciais, incluindo lábio leporino e fenda palatina, o que pode estar relacionado ao papel do GABA na proliferação e diferenciação neuronal durante o desenvolvimento embrionário.
Essa deficiência não só leva a mudanças estruturais, mas também interrompe gravemente a transmissão de sinais dentro do cérebro.
Além dos efeitos nas estruturas anatômicas, a deficiência de GAD67 também demonstrou ameaçar funções vitais. No experimento, camundongos sem GAD67 foram incapazes de executar efetivamente funções fisiológicas normais, como respiração e movimento autônomo. Isso sugere que, durante o desenvolvimento inicial, a presença de GABA não é necessária apenas para a comunicação interneuronal, mas também é um requisito fisiológico crítico.
De acordo com pesquisas, o GABA não só desempenha um papel de baixa excitabilidade no cérebro, mas também afeta o desenvolvimento do coração e do sistema respiratório. Quando há deficiência de GAD67, essas funções são interrompidas, fazendo com que o sistema fisiológico não funcione adequadamente, o que leva à morte dos camundongos no primeiro dia de vida.
A atividade do GAD67 é crítica para a estabilidade do sistema nervoso e a manutenção das funções fisiológicas durante o desenvolvimento embrionário.
Foi demonstrado que a deficiência de GAD67 tem efeitos semelhantes em outros modelos animais. Em contraste, embora a perda de GAD65 não afete imediatamente a sobrevivência, ela pode causar convulsões epilépticas e outras anormalidades de neurotransmissão, demonstrando os diversos papéis de diferentes isoenzimas nos organismos.
Em última análise, esses estudos nos levam a repensar a função do GAD67, que não é apenas uma enzima, mas um pilar fundamental do sistema nervoso. No mundo real em que vivemos, a regulação da síntese e transmissão do GABA é mais complexa e importante do que esperávamos?
