Atividade anormal de gene cíclico de 12 horas encontrada em cérebros esquizofrênicos

Pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Pittsburgh, nos Estados Unidos, apresentam a primeira evidência de ciclos de 12 horas de atividade genética no cérebro humano. Publicado na revista de acesso aberto PLOS Biologia em 24 de janeiro, o estudo liderado por Madeline R. Scott também revela que alguns desses ritmos de 12 horas estão ausentes ou alterados nos cérebros pós-morte de pacientes com esquizofrenia.

Pacientes com esquizofrenia são conhecidos por terem distúrbios em vários tipos de ritmos corporais de 24 horas, incluindo ciclos de sono/vigília, níveis hormonaise atividade gênica no córtex pré-frontal do cérebro. No entanto, praticamente nada se sabe sobre a atividade genética no cérebro – saudável ou não – para ciclos mais curtos do que o ritmo circadiano normal de 24 horas.

Como os níveis de transcrição de genes não podem ser medidos em cérebros vivos, o novo estudo usou uma análise do tempo da morte para procurar ritmos de 12 horas na atividade genética em cérebros pós-morte. Eles se concentraram no córtex pré-frontal dorsolateral porque esta região do cérebro está associada a sintomas cognitivos e outras anormalidades expressão genetica ritmos observados na esquizofrenia.

Os pesquisadores encontraram numerosos genes no córtex pré-frontal dorsolateral normal que têm ritmos de 12 horas em atividade. Entre eles, atividade gênica os níveis relacionados à construção de conexões entre os neurônios atingiram o pico no período da tarde/noite, enquanto os relacionados função mitocondrial (e, portanto, o suprimento de energia celular) atingiu o pico de manhã/tarde.

Em contraste, cérebros pós-morte de pacientes com esquizofrenia continham menos genes com ciclos de atividade de 12 horas, e aqueles relacionados a conexões neurais estavam totalmente ausentes. Além disso, embora os genes relacionados às mitocôndrias mantivessem um ritmo de 12 horas, sua atividade não atingiu o pico nos horários normais. Se esses ritmos anormais são a base das anormalidades comportamentais na esquizofrenia ou se resultam de medicamentos, uso de nicotina ou distúrbios do sono, isso deve ser examinado em estudos futuros.

A coautora Colleen A. McClung acrescenta: “Achamos que o cérebro humano tem não apenas ritmos circadianos (24 horas) na expressão gênica, mas também ritmos de 12 horas em vários genes que são importantes para a função celular e manutenção neuronal. Muitos desses ritmos de expressão gênica são perdidos em pessoas com esquizofrenia, e há uma mudança dramática no tempo dos ritmos nas transcrições relacionadas à mitocôndria, o que pode levar a uma função mitocondrial abaixo do ideal nos momentos do dia em que a energia celular é mais necessária”.