A Importância do Dsp na Função do Neurônio
Esse estudo destaca o papel do Dsp na saúde dos neurônios e na regulação emocional.
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Índice
Desmossomos são estruturas que ajudam as células a grudar umas nas outras. Eles estão em partes do corpo que sofrem bastante estresse, tipo o coração e a pele. Mudanças nessas estruturas podem causar problemas nesses tecidos. Desmossomos contêm proteínas, incluindo desmogleína, desmocolina e outras proteínas intracelulares. Uma proteína importante desse grupo é a desmoplacina (DSP). Ela ajuda a conectar os desmossomos à estrutura de suporte da célula.
Dsp não é só pra grudar células; ela também ajuda na comunicação e crescimento celular. No cérebro, Dsp tá na região chamada giro dentado, que é importante pra processar informações e gerar novos Neurônios. Essa área é famosa por produzir novos neurônios durante a vida, um processo chamado Neurogênese adulta.
Os níveis de Dsp aumentam conforme o giro dentado se desenvolve após o nascimento. Outra proteína chamada Bcl11b ajuda a controlar a produção de Dsp. Quando Dsp falta, pode causar problemas na formação e função dos novos neurônios. Embora a gente saiba que Dsp é importante durante o desenvolvimento, seu papel no cérebro adulto e seu impacto em emoções como Ansiedade e depressão ainda não estão claros.
O Papel de Dsp no Cérebro
O giro dentado é crucial pra aprender e lembrar das coisas. Ele controla o fluxo de informações de outras partes do cérebro e é uma das poucas áreas onde novos neurônios aparecem em adultos. Dsp é vista como um marcador de neurônios maduros nessa parte do cérebro. Os níveis dela aumentam conforme o giro dentado amadurece, assim como outros marcadores.
Pesquisadores descobriram que, quando Dsp não funciona direito, pode causar problemas no desenvolvimento dos neurônios e em como o cérebro processa emoções. Quando se usam antidepressivos, isso pode reduzir os níveis de Dsp no giro dentado. Isso mostra que Dsp pode ter um papel em como o cérebro lida com emoções e estresse.
Investigando Dsp e Neurogênese
Em um estudo, cientistas analisaram o que acontece quando Dsp é diminuída no giro dentado. Eles usaram um método pra reduzir os níveis de Dsp nos cérebros de camundongos. Isso permitiu que eles estudassem como essas mudanças afetaram a função cerebral e o comportamento dos camundongos.
A pesquisa descobriu que derrubar Dsp afetou os neurônios no giro dentado. Isso impactou como esses neurônios ativaram e se diferenciaram em várias formas. O comportamento dos camundongos também mudou, especialmente em situações estressantes.
Métodos Usados no Estudo
Animais Experimentais
Camundongos machos foram usados para os experimentos. Eles viveram em grupos sob condições padrão, incluindo temperatura controlada e acesso a comida e água. O peso deles foi monitorado durante o estudo pra acompanhar a saúde.
Preparação de AAV
Os cientistas criaram um vírus especial pra entregar as instruções de derrubar Dsp pro giro dentado. Esse vírus podia direcionar neurônios específicos e reduzir os níveis de Dsp de forma eficaz.
Medindo a Expressão de Dsp
Depois de um tempo, os pesquisadores removeram os cérebros dos camundongos pra medir os níveis de Dsp. Eles usaram técnicas específicas pra isolar o RNA necessário e avaliar os níveis de expressão de Dsp.
Eletrofisiologia
Pra ver como os neurônios estavam funcionando, os pesquisadores olharam os sinais elétricos no cérebro. Isso ajudou a entender o impacto dos níveis de Dsp na atividade neuronal.
Testes Comportamentais
Os cientistas usaram vários testes pra avaliar como os camundongos se comportavam. Eles colocaram os camundongos em ambientes diferentes pra observar os níveis de ansiedade e como eles interagiam uns com os outros.
Resultados Sobre Dsp e Atividade Neuronal
A pesquisa revelou que reduzir os níveis de Dsp no giro dentado levou a mudanças na atividade dos neurônios. Uma maneira de medir essa atividade é através de uma proteína chamada FosB, que indica quão ativos os neurônios estão. Quando os níveis de Dsp estavam baixos, a atividade de FosB também diminuiu, sugerindo que os neurônios não estavam funcionando tão bem.
Curiosamente, enquanto a redução de Dsp baixou alguns marcadores de atividade, aumentou outros relacionados à maturidade neuronal. Isso sugere que Dsp tem um papel crucial em equilibrar a atividade e maturação neuronal no giro dentado.
Influência de Dsp na Neurogênese
Quando os pesquisadores examinaram como a redução de Dsp afetou a criação de novos neurônios, descobriram que a quantidade total de novas células não mudou muito. Porém, os tipos de células produzidas foram impactados. O número de marcadores que indicam neurônios imaturos diminuiu após a redução de Dsp. Isso aponta pra um problema em como os neurônios estão se diferenciando e maturando no giro dentado.
Os resultados sugerem que, embora Dsp não afete a criação inicial de novas células, ela é essencial pra garantir que essas células possam se desenvolver corretamente em neurônios funcionais.
Mudanças Comportamentais Observadas
O impacto da redução de Dsp se estendeu ao comportamento dos camundongos. Vários testes, como o teste de campo aberto e a maze elevada, mostraram que camundongos com níveis reduzidos de Dsp não se comportavam normalmente em situações estressantes. Eles mostraram sinais de ansiedade aumentada.
Nesses testes, os camundongos eram menos propensos a explorar áreas abertas, sugerindo que se sentiam mais ansiosos e inseguros. Esses resultados destacam a importância de Dsp na regulação de emoções como ansiedade.
Conclusão
Resumindo, Dsp no giro dentado tem um papel chave em manter a função normal dos neurônios e regular as respostas emocionais. O estudo mostra que reduzir Dsp afeta não só como os neurônios expressam seus marcadores de atividade, mas também como eles podem se desenvolver de formas imaturas pra maduras. Esses achados ressaltam a complexidade de como proteínas como Dsp influenciam a função cerebral e o bem-estar emocional.
Mais pesquisas são necessárias pra entender completamente os mecanismos envolvidos e como Dsp pode interagir com outros fatores no cérebro. Explorar essas questões pode trazer insights sobre tratamentos potenciais pra distúrbios de humor e melhorar nossa compreensão da neurogênese ao longo da vida.
Título: Role of desmoplakin in supporting neuronal activity, neurogenic processes, and emotional-related behaviors in the dentate gyrus
Resumo: Desmoplakin (Dsp) is a component of desmosomal cell-cell junctions that interacts with the cadherin complex and cytoskeletal intermediate filaments. In addition to its function as an adhesion component, Dsp is involved in various biological processes, such as gene expression, differentiation, and migration. Dsp is specifically expressed in the hippocampal dentate gyrus (DG) in the central nervous system. However, it is unclear how Dsp impacts hippocampal function and its related behaviors. Using an adeno-associated virus knockdown system in mice, we provide evidence that Dsp in the DG maintains hippocampal functions, including neuronal activity and adult neurogenesis, and contributes to anxiolytic-like effects. Dsp protein is mostly localized in mature granule cells in the adult DG. Dsp knockdown in the DG resulted in a lowered expression of an activity-dependent transcription factor FosB, and an increased expression of mature neuronal markers, such as calbindin. In addition, the suppression of Dsp decreases serotonin responsiveness at the DG output mossy fiber synapses and alters adult neurogenic processes in the subgranular zone of the DG. Moreover, DG- specific Dsp knockdown mice showed an increase in anxiety-like behaviors. Taken together, this research uncovers an unexplored function for Dsp in the central nervous system and suggests that Dsp in the DG may function as a regulator to maintain proper neuronal activation and adult neurogenesis, and contribute to the adaptation of emotion-related behavior.
Autores: Eri Segi-Nishida, K. Otsubo, N. Sakashita, Y. Nishimoto, Y. Sato, T. Tsutsui, K. Kobayashi, K. Suzuki
Última atualização: 2024-08-01 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.17.567646
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.17.567646.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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