Uma equipa de investigadores da Universidade de Aveiro (UA) identificou um novo papel desempenhado pela proteína STEP (Striatal-Enriched Protein Tyrosine Phosphatase) no desenvolvimento e funcionamento das ligações entre neurónios, uma descoberta que poderá contribuir para futuras estratégias terapêuticas para a síndrome do X Frágil, a forma hereditária mais comum de deficiência intelectual e uma das principais causas genéticas do autismo.
Até agora, sabia-se que a STEP atuava sobretudo na regulação de mecanismos pós-sinápticos, mas o seu papel nas fases iniciais da formação das sinapses – estruturas responsáveis pela comunicação entre neurónios – permanecia pouco compreendido. O novo estudo, publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), uma das revistas científicas multidisciplinares de maior prestígio internacional, revela que esta proteína funciona como uma espécie de “travão” ao desenvolvimento das terminações nervosas, limitando a maturação das sinapses e a eficiência da transmissão dos sinais cerebrais.
Recorrendo a modelos experimentais in vitro e in vivo, os investigadores Joel Pires e Ramiro Almeida, do Instituto de Biomedicina e do Departamento de Ciências Médicas da UA, em parceria com investigadores das universidades de Coimbra e da Beira Interior, demonstraram que a redução ou inibição da atividade da STEP favorece a organização das proteínas envolvidas no armazenamento e libertação de neurotransmissores, promovendo a formação de um maior número de sinapses funcionais.
Os resultados mostram ainda que a ausência da proteína aumenta a excitabilidade dos neurónios e a sincronização das redes neuronais, indicadores de uma comunicação mais eficaz entre as células nervosas. Segundo os autores, este efeito resulta da manutenção de mecanismos moleculares que favorecem a montagem das estruturas responsáveis pela libertação dos neurotransmissores.
Futuro com terapias mais dirigidas
Particularmente relevante é a observação de que a inibição da STEP foi capaz de corrigir defeitos na formação das sinapses em neurónios com mutações associadas à síndrome do X Frágil. A descoberta sugere que alterações na atividade desta proteína podem estar envolvidas nas perturbações sinápticas características da doença.
Os investigadores defendem, por isso, que a STEP desempenha um papel central na regulação da comunicação neuronal e que a sua inibição poderá constituir uma abordagem promissora para restaurar o funcionamento das sinapses em pessoas com síndrome do X Frágil.
Para Ramiro Almeida, coordenador do estudo, os resultados agora obtidos poderão ter implicações importantes a médio e longo prazo. “Ao identificar a STEP como um regulador da formação de sinapses, este trabalho abre novas possibilidades para compreender melhor doenças em que a comunicação entre neurónios está alterada, como a síndrome do X Frágil e, potencialmente, outras perturbações do neurodesenvolvimento”, sublinha. “A longo prazo, este conhecimento poderá contribuir para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas destinadas a restaurar ou melhorar a conectividade neuronal”, acrescenta.
Segundo o investigador, o estudo ajuda a perceber melhor como o cérebro constrói as suas redes de comunicação e de que forma esse processo pode falhar em contexto de doença. “Esse conhecimento é essencial para, no futuro, desenhar terapias mais dirigidas para corrigir disfunções sinápticas”, conclui.
O estudo aprofunda o conhecimento sobre os mecanismos que orientam a formação das redes neuronais e abre novas perspetivas para o desenvolvimento de terapias dirigidas a doenças do neurodesenvolvimento.
Crédito imagem: iStock
