Cada neurônio tem seu próprio genoma

Cada neurônio tem seu próprio genoma
Outros estudos já haviam indicado que as células herdam informação que não está no DNA. Além disso, já se sabia que o DNA não é único e que as mutações podem não ser aleatórias.
[Imagem: Mariana Silva/Lars Jansen/IGC]

Conhecimento sobre DNA e mutações

Por muito tempo, o câncer foi apontado como fruto de mutações genéticas, aleatórias ou induzidas pelo ambiente.

Hoje, já se sabe que o câncer não tem necessariamente origem genética, que as mutações variam no organismo do mesmo indivíduo, que células geneticamente idênticas comportam-se de formas diferentes e até que o mesmo gene que mata uma pessoa pode não afetar outra.

Em um passo mais radical, há cerca de dois anos, pesquisadores alemães praticamente reescreveram tudo o que se pensava sobre genes e mutações.

Mas as surpresas não chegaram ao fim, e a conexão entre mutações genéticas, saúde e doenças acaba de ficar mais complexa.

Diferentes genomas no mesmo indivíduo

Trabalhando com células cerebrais individuais, uma equipe internacional descobriu que, à medida que crescemos e envelhecemos, nossas células cerebrais desenvolvem genomas diferentes umas das outras.

O estudo mostrou, pela primeira vez, que as mutações nas células somáticas - isto é, qualquer célula do corpo exceto o esperma e os óvulos - estão presentes em números significativos no cérebro de pessoas saudáveis.

E essas mutações parecem ocorrer com mais frequência nos genes que cada neurônio mais usa. O efeito é tão marcante que é possível rastrear as linhagens de cada célula do cérebro com base nos padrões de mutação.

"Estas mutações são a memória durável para a origem de uma célula e o que ela tem feito," disse Christopher Walsh, da Universidade de Harvard (EUA). "Acredito que este método também irá nos dizer muito sobre o envelhecimento saudável e não-saudável, bem como o que faz com que nossos cérebros sejam diferentes dos de outros animais".

Sequenciamento de células individuais

Os resultados tiram o foco que vinha recaindo há décadas sobre as mutações herdadas na origem de doenças e distúrbios do cérebro, incluindo autismo, esquizofrenia e Alzheimer.

Até recentemente, os cientistas nem sequer sabiam se essas mutações estavam presentes no cérebro em quantidade grande o suficiente para fazer alguma diferença - para o bem ou para o mal.

A equipe estudou um tipo específico de mutação somática chamada "variantes de nucleotídeo único". Cada variante pode ocorrer em apenas algumas células, ou mesmo em apenas uma, o que torna difícil detectá-las com as técnicas de sequenciamento do genoma, que tiram uma média de milhares de células, o que talvez possa explicar por que o sequenciamento genético não cumpriu a promessa de prever doenças.

Sequenciar células individuais revela essas mutações, mas cada sequenciamento desses custa tanto quanto sequenciar o genoma inteiro de uma pessoa. Por isso, os pesquisadores sequenciaram 36 neurônios coletados do córtex cerebral de três pessoas falecidas sem doença cerebral, com idades de 15, 17 e 42 anos.

Os dados, publicados na revista Science, revelaram que cada neurônio tinha cerca de 1.500 variantes de nucleotídeo único.

Começar de novo

Sabe-se que muitos fenômenos podem gerar mutações: a luz ultravioleta produz mutações nas células da pele, os erros na replicação do DNA geram as células cancerosas e a herança epigenética pode durar gerações.

"O que nós encontramos no cérebro não era nenhuma dessas coisas," disse Walsh. "Pensávamos que a fonte dominante de mutação seria a replicação defeituosa do DNA e ficamos surpresos ao descobrir que, em vez disso, é a expressão defeituosa do DNA."

Os cientistas agora querem saber se as mutações somáticas se acumulam com a idade a ponto de contribuir para a neurodegeneração. Eles pretendem investigar como, quando e por que essas mutações surgem no cérebro; explorar se possuir uma variedade específica de mutação é prejudicial ou protetor; determinar se as taxas de mutação variam de pessoa para pessoa; e estudar tipos adicionais de mutações somáticas no cérebro e em outros tecidos.


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