Culminando uma série de estudos que remontam oito anos, os biólogos identificaram a base celular e molecular para a preferência social, conhecida no reino animal como "imprimindo". Através de experiências in vivo, os pesquisadores descobriram as raízes neurológicas da atração e aversão do parentesco. Eles também empregaram testes de genética para encontrar os reguladores que controlam esse comportamento. O estudo traz implicações para a compreensão da atração social e aversão em uma variedade de animais e seres humanos.
Um bebê cordeiro é separado de sua família. De alguma forma, em vastos rebanhos de ovelhas que se parecem praticamente idênticos, o perambulento localiza seus parentes. Os salmões nadam para as vastas extensões do mar e migram de volta para casa às suas terras de criação precisas com uma incrivel precisão.
Os cientistas conhecem há muito tempo esses vínculos de parentesco animal, alguns conhecidos como "imprinting", mas os mecanismos subjacentes foram escondidos em uma caixa preta nos níveis celular e molecular. Agora, os biólogos da Universidade da Califórnia, San Diego, desbloquearam elementos-chave desses mistérios, com implicações para a compreensão da atração social e da aversão em uma variedade de animais e seres humanos.
Davide Dulcis do Departamento de Psiquiatria da UC San Diego na Faculdade de Medicina, Giordano Lippi, Darwin Berg e Nick Spitzer da Divisão de Ciências Biológicas e seus colegas publicaram seus resultados na edição on-line de 31 de agosto de 2017 da revista Neuron .
Em uma série de estudos neurobiológicos que remontam oito anos, os pesquisadores examinaram rãs larvárias (girinos), que são conhecidos por nadar com membros da família em aglomerados. Focalizando os estudos sobre pistas olfativas familiares ou odores de parentesco, os pesquisadores identificaram os mecanismos pelos quais os girinos de dois a quatro dias optaram por nadar com membros da família em relação aos membros não familiares. Seus testes também revelaram que os girinos que estavam expostos a odores formativos iniciais daqueles que estavam fora do grupo familiar também estavam inclinados a nadar com o grupo que gerou o cheiro, expandindo sua preferência social além de seus próprios parentes.
Os pesquisadores descobriram que esta mudança está enraizada em um processo conhecido como "mudança de neurotransmissor", uma área de pesquisa cerebral iniciada por Spitzer e mais investigada por Dulcis no contexto de psicoestimulantes e do cérebro doente. O neurotransmissor da dopamina foi encontrado em níveis elevados durante o vínculo de parentesco familiar normal, mas mudou para o neurotransmissor GABA no caso de parentesco de odor artificial ou atração "não parentes".
"Nas condições invertidas há um sinal claro de mudança de neurotransmissor, então agora podemos ver que esses neurotransmissores estão realmente controlando um comportamento específico", disse Dulcis, professor associado. "Você pode imaginar o quão importante é isso para a preferência e o comportamento social. Temos respostas inatas nos relacionamentos, nos apaixonando e decidindo se gostamos de alguém. Usamos uma variedade de sugestões e esses odorantes podem ser parte da equação de preferência social".
Os cientistas levaram o estudo a um nível mais profundo, buscando encontrar como este mecanismo se desenrola no nível genético.
A sequenciação ajudou a isolar dois microRNAs chave, moléculas envolvidas na coordenação da expressão gênica. Através de centenas de possibilidades identificaram microRNA-375 e microRNA-200b como os principais reguladores que medeiam a mudança de neurotransmissores para atração e aversão, afetando a expressão de genes conhecidos como Pax6 e Bcl11b que, em última análise, controlam o comportamento de natação do girino.
"Os MicroRNAs eram candidatos ideais para o trabalho", disse Lippi, cientista do projeto no laboratório da Berg na seção de Neurobiologia da Divisão. "Eles são repressores pós-transcripcionais e podem atingir centenas de mRNAs diferentes para consolidar programas genéticos específicos e desencadear switches de desenvolvimento".
O estudo começou em 2009 e se aprofundou em tamanho e alcance ao longo dos anos. Os revisores do artigo ficaram impressionados com a amplitude do projeto, incluindo aquele que elogiou os autores "para este estudo heróico, que é fascinante e abrangente".
"A interação social, seja com pessoas no local de trabalho ou com familiares e amigos, tem muitos determinantes", disse Spitzer, professor distinguido na Divisão de Ciências Biológicas, Presidente da Família Atkinson e co-diretor do Instituto Kavli para Cérebro e Mente na UC San Diego. "Como seres humanos, somos complicados e temos múltiplos mecanismos para alcançar o vínculo social, mas parece provável que esse mecanismo de mudança de preferência social em resposta a estímulos olfatórios contribua até certo ponto".
Fonte do relato:
Materiais fornecidos pela Universidade da Califórnia - São Diego . Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e comprimento.
Referência de revista :
Davide Dulcis et al. Comutação de Neurotransmissor Regulada por miRNAs Controla Mudanças em Preferência Social . Neurônio , agosto de 2017 DOI: 10.1016 / j.neuron.2017.08.023
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