Estudo mostra que a principal proteína cerebral pode impactar o comportamento em ratos

Pesquisadores da Universidade de Kentucky fizeram parte de uma equipe que descobriu uma proteína-chave no cérebro que pode regular a motivação para recompensa em ratos.

O estudo, intitulado “A exclusão do transportador de nucleotídeos vesiculares astrocíticos murinos aumenta a ansiedade e o comportamento depressivo e atenua a motivação para recompensa”, foi publicado em Psiquiatria Molecular.

“Este estudo explora os importantes reguladores da atividade cerebral através de vários mecanismos. Em última análise, compreender melhor isto pode levar a novos tratamentos para condições neurológicas e psiquiátricas”, disse Weikang Cai, Ph.D., professor associado do Departamento de Molecular e Celular. Bioquímica na Faculdade de Medicina e docente do Barnstable Brown Diabetes and Obesity Research Center (BBDOC).

Cai também é o investigador principal de uma bolsa do Instituto Nacional de Saúde Mental que apoiou este trabalho. Ele trabalhou com Qian Huang, Ph.D., professor assistente de pesquisa no Departamento de Bioquímica Molecular e Celular e primeiro autor deste artigo.

A equipe de cientistas investigou os astrócitos, um tipo de célula do cérebro que sustenta o sistema nervoso central. Sabe-se que essas células liberam moléculas para se comunicarem com os neurônios e são necessárias para o funcionamento adequado do cérebro.

Por exemplo, uma proteína chamada transportador vesicular de nucleotídeos (Vnut) medeia a liberação de moléculas específicas, ATP, que geralmente fornecem energia às células. Os pesquisadores queriam saber se o ATP liberado via Vnut é importante para qualquer função cerebral.

Para investigar o significado funcional do Vnut, os investigadores removeram esta proteína dos astrócitos no seu modelo de rato e depois analisaram o comportamento dos ratos. Os pesquisadores descobriram que essa exclusão de proteína não alterou a estrutura, o metabolismo ou a memória do cérebro.

A equipe também analisou a perda de Vnut na ansiedade e no comportamento semelhante à depressão nos ratos por meio de testes de campo aberto e um teste de recompensa.

“Descobrimos que a perda de Vnut em ratos adultos levou ao aumento da ansiedade, a comportamentos depressivos e, mais importante, à diminuição da motivação para recompensa, especialmente nas fêmeas”, disse Cai.

Em testes de campo aberto, os pesquisadores disseram que as fêmeas passavam a maior parte do tempo contra as paredes, em vez de na área aberta, o que é indicativo de um comportamento ansioso.

“O presente estudo demonstra que a perda de Vnut nos astrócitos é suficiente para induzir um comportamento depressivo em ratos”, disse Huang. “Os mesmos mecanismos que funcionam aqui podem estar implicados na depressão em humanos”.

Os cientistas notaram mudanças nas variáveis ​​comportamentais dos ratos, especificamente falta de interesse e aumento da imobilidade durante os testes de natação.

Finalmente, ao avaliar a motivação para recompensa, a equipe de pesquisa treinou seus ratos para cutucar um dispositivo com o nariz para obter pellets de alimentos que continham sacarose. Os pellets de alimentos adoçados proporcionam uma forte recompensa aos ratos normais.

Quando a dificuldade da tarefa aumentava, ou quando eram necessárias mais cutucadas para obter a comida, as fêmeas normais continuavam a trabalhar pelas bolinhas de recompensa. Em contraste, as mulheres que não tinham Vnut desistiram mais rapidamente da tarefa, o que significa que reduziram a motivação para recompensa – muitas vezes um sinal clínico de depressão grave em humanos.

É importante ressaltar que o grupo de pesquisa de Cai identificou a redução da motivação para recompensa ao nível reduzido de dopamina, uma molécula “feliz” no cérebro, crítica para o comportamento motivacional tanto em roedores como em humanos.

As descobertas deste estudo sugerem que Vnut é uma proteína chave na regulação dos sinais de dopamina no cérebro, no humor e na motivação, cuja perda resulta em consequências funcionais, incluindo ansiedade, comportamento de tipo depressivo e uma redução na motivação para recompensa.

“Esta descoberta ajuda-nos a compreender como proteínas específicas em certas regiões do cérebro influenciam as emoções e o comportamento, fornecendo novas abordagens para pesquisas futuras sobre transtornos de humor”, disse Cai.