Neurocientistas Tune Atividade de zinco para melhorar as mensagens no cérebro

Os neurocientistas da Universidade da Virgínia Ocidental descobriram uma maneira de controlar a quantidade de zinco lançada em locais específicos no cérebro. O mineral essencial desempenha um papel importante na função do órgão, incluindo melhorar a memória e diminuir os sintomas de alguns distúrbios neurológicos, mas obter a quantidade certa para o lugar certo é fundamental.

“O zinco é como um botão de volume em muitas partes do cérebro”, disse Charles Anderson, professor assistente do Departamento de Neurociência e Rockefeller Neuroscience Institute da WVU School of Medicine, que liderou o estudo, que poderia fornecer uma base para desenvolvimentos farmacêuticos para abordar uma variedade de doenças.

“Você pode transformá -lo um pouco e um pouco para baixo. A idéia era que, se pudéssemos encontrar os medicamentos que controlam esse pouco de volume, podemos alterar seletivamente certas conexões no cérebro que têm zinco e os receptores em que o zinco age”.

O estudo, publicado em O Journal of Neuroscienceconcentra -se na proteína transportadora de zinco Zip12. Os pesquisadores foram capazes de determinar sua presença em uma parte específica do cérebro para afetar a atividade sináptica – a maneira como as células nervosas comunicam informações.

Anderson disse que a descoberta é importante porque ajuda os pesquisadores a avançar na compreensão dos papéis de zinco sinápticos de saúde e doença e como os compostos moleculares podem ser usados ​​para mudar sua força.

“É basicamente uma maneira de ajustar a transmissão sináptica”, disse Anderson.

Vários estudos mostraram que os níveis de zinco, bem como a sensibilidade do receptor, no cérebro determinam a força ou a fraqueza das conexões sinápticas. Links adicionais de pesquisa sinalização sináptica alterada para condições neurológicas como autismo, esquizofrenia e doença de Alzheimer.

“Existem várias condições neurológicas associadas a alterações nessas proteínas transportadoras de zinco”, disse Anderson.

“Por exemplo, quando perfilamos pessoas que têm esquizofrenia versus pessoas saudáveis, encontramos transportadores extras de zinco expressos no cérebro de pessoas com esquizofrenia. Se pudéssemos fazer um medicamento que reduz a função desse transportador de zinco, isso pode ajudar a recorrer ao sistema de volta ao nível de uma pessoa saudável”.

O trabalho se baseia nos estudos de longa data de Anderson sobre a quantidade de zinco lançada de um neurônio para outro, o que faz e quanto tempo dura.

“Estas são três características básicas fundamentais da sinalização de zinco”, disse ele. “Isso nos dá um esboço do que é possível quando pensamos em como o cérebro pode tirar proveito dos sistemas que pode usar para modular a força”.

No entanto, Anderson e seus colegas precisavam das ferramentas para bloquear e ativar diferentes partes do sistema de transportadores de zinco. Foi quando eles começaram a rastrear uma classe de compostos moleculares que interferem na proteína.

Philip Bender, um membro da WVU Alumnus e Pós -doutorado de Morristown, Nova York, projetou e realizou experimentos em tecido cerebral usando os compostos identificados para determinar e medir como eles mudaram a função sináptica.

“A grande importância deste estudo é a identificação de uma família de compostos que podem levar a terapêutica para uma ampla gama de distúrbios, pois os transportadores direcionados têm funções específicas de tecido”, disse Bender.

Anderson disse que espera que as descobertas forneçam uma caixa de ferramentas para os cientistas entenderem melhor como as proteínas contribuem para a função cerebral.

Ele também está planejando estudos futuros para determinar o papel que o zinco desempenha no processamento sensorial, como a capacidade de discriminar sons diferentes um do outro, o que é uma importante consideração terapêutica em condições neurológicas.