segunda-feira, 24 de julho de 2017

Os cientistas capturam primeiras imagens do receptor cerebral principal em ação

24/07/2017 - Defeitos nos receptores de glutamato estão implicados em doenças neurodegenerativas, como Alzheimer ou Parkinson.

Pesquisadores do Centro Médico (CUMC), da Universidade de Columbia capturaram as primeiras imagens tridimensionais do glutamato receptor subtipo AMPA (alfa-amino-3-hidroxi-metil-5-4-isoxazolpropiónico) em ação. O receptor, que regula a maioria dos sinais elétricos do cérebro, está envolvido em muitas atividades cerebrais importantes, incluindo a memória e aprendizagem.

Os resultados foram publicados hoje na revista Nature. "Com estas novas descobertas pode-se agora, pela primeira vez visualizar como o neurotransmissor glutamato abre os canais de íon receptores de glutamato", diz médico Alexander Sobolevsky, professor associado de bioquímica e biofísica molecular da Columbia e autor sênior do estudo . "Este é o processo fundamental que afeta diretamente o aprendizado e a memória, e encontrar os determinantes estruturais tem sido o principal objetivo da Neurociência Molecular dos anos noventa".

Mais sinalização do cérebro, é controlada por glutamato, um neurotransmissor que ativa as proteínas de superfície dos neurônios, chamados receptores de glutamato. Estes receptores são a base de uma variedade de funções cognitivas, incluindo a aprendizagem e memória. Os receptores de AMPA são o glutamato que abre e fecha muito rapidamente em menos de um milisegundo - e estão envolvidos em processos rápidos do cérebro, tais como a percepção rápida e as reações de um ambiente corporal circundante.

Eles capturam primeiras imagens de receptor cerebral primário em ação

Antes disso, de laboratório Sobolevsky já tinha decifrado a estrutura de receptores de AMPA isoladamente e em colaboração com outras proteínas que regulam a velocidade e a força de conexões sinápticas. Neste último estudo, os pesquisadores capturaram o receptor AMPA em ação, e pode ver como o glutamato ativa o receptor para permitir que os íons fluam ao longo de um canal para iniciar a sinalização cerebral. Isso fornece a primeira evidência clara de como receptores mediam a função cerebral.

Para congelar o receptor de AMPA num estado ativo, os investigadores o fundiram com stargazin, uma proteína reguladora que provoca a abertura do canal. As imagens capturadas mostram que as moléculas de sinalização, tais como quando o glutamato está presente, a entrada do receptor de AMPA, que consiste de quatro unidades, é aberto como se fosse o diafragma de uma câmara, ou abertura, para revelar a sua entrada dos poros. Para dirigir a através do mesmo íons, o diâmetro de recepção do canal é alargado e o revestimento empurra os íons dentro da célula.

"Estas descobertas fundamentais têm implicações para nossa compreensão da neurotransmissão de glutamato, o principal agente transmissor do nosso cérebro", diz Dr. Edward C. Twomey, primeiro autor do estudo. "Entender esse processo terá impacto sobre futuros estudos sobre a sinalização do glutamato no tratamento de doenças degenerativas na concepção de medicamentos."

Para estudar o equipamento receptor usado Sobolevksy o crio-microscopia, uma técnica que captura um grupo de imagens bidimensionais de uma molécula com uma combina estruturais imagem tridimensional. O método foi desenvolvido pelo co-autor e Dr. Joachim Frank, professor de Bioquímica e Biofísica Molecular em CUMC.

Defeitos em receptores de glutamato estão implicados em doenças neurodegenerativas tais como a doença de Alzheimer ou de Parkinson, doença de Huntington, a esclerose múltipla e glaucoma. Também em transtornos psiquiátricos, como ansiedade, depressão e esquizofrenia. Também em distúrbios agudos, tais como trauma cerebral e acidente vascular cerebral. Fonte: Nature. Original em espanhol, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Fantasy Mundo.

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