A causa genética recentemente identificada oferece a perspetiva de um diagnóstico para as famílias afetadas por perturbações do desenvolvimento raras
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Para algumas famílias, a razão pela qual o seu filho não se está a desenvolver como esperado permanece obscura durante muito tempo. Investigadores do Instituto Leibniz de Neurobiologia (LIN), em Magdeburgo, identificaram agora uma causa genética para um distúrbio do desenvolvimento até então inexplicável. Demonstraram que alterações no gene NPTN podem comprometer o funcionamento das células nervosas. As crianças afetadas apresentam atrasos no desenvolvimento, frequentemente autismo e, em alguns casos, epilepsia. Para famílias com condições semelhantes e de causa desconhecida, esta descoberta poderá constituir um passo importante no sentido de identificar uma causa genética. O estudo foi agora publicado na revista Genome Medicine.
Oito crianças, uma causa genética comum
A equipa de investigação internacional estudou oito crianças para as quais não tinha sido identificada, anteriormente, nenhuma causa clara para os seus distúrbios do desenvolvimento. Os investigadores encontraram alterações no gene NPTN em todas as oito crianças.
Todas as crianças apresentavam atrasos no desenvolvimento ou deficiências intelectuais. Sete tinham sido diagnosticadas com autismo. Algumas também desenvolveram epilepsia, perderam competências linguísticas anteriormente adquiridas ou apresentaram anomalias nos movimentos e no sono. Nas oito crianças, as alterações genéticas surgiram espontaneamente e não foram herdadas dos pais.
Até agora, o NPTN tinha sido considerado apenas um gene candidato. Embora os investigadores suspeitassem de uma ligação com perturbações do desenvolvimento, não tinham conseguido demonstrá-la. O novo estudo fornece evidências de que alterações neste gene podem contribuir para perturbações do neurodesenvolvimento e autismo.
«As nossas descobertas mostram que a neuroplastina desempenha um papel importante no cérebro. Se a proteína estiver alterada ou se o organismo não a produzir em quantidade suficiente, as células nervosas podem deixar de ser capazes de processar os sinais corretamente», afirma o Dr. Dirk Montag, do LIN.
Como as alterações no gene NPTN perturbam o desenvolvimento cerebral
O gene NPTN contém as instruções para a produção da proteína neuroplastina. Esta proteína ajuda as células nervosas a regular o seu equilíbrio de cálcio. O cálcio é essencial para a comunicação entre as células nervosas, pois permite-lhes transmitir e processar sinais.
Os investigadores demonstraram que a neuroplastina alterada não consegue desempenhar esta função de forma fiável. Consequentemente, certas bombas de cálcio, conhecidas como bombas PMCA, funcionam com menor eficácia. Estas bombas removem o excesso de cálcio das células. Se o cálcio permanecer ativo por mais tempo do que o habitual, pode perturbar o processamento de sinais nas células nervosas e prejudicar o desenvolvimento das redes neurais.
Modelos celulares e animais confirmam a ligação
Para compreender os efeitos das alterações genéticas, os investigadores combinaram análises genéticas com experiências utilizando culturas celulares e modelos animais. Observaram sinais de cálcio marcadamente alterados nas células nervosas. Em ratos, a redução da quantidade de neuroplastina para metade levou a um declínio substancial nas importantes bombas de cálcio no cérebro. Em alguns casos, os seus níveis caíram quase 50 por cento. Os ratos com níveis mais baixos de neuroplastina também demonstraram menos interesse na interação social. Experiências com moscas-da-fruta forneceram mais evidências de que as alterações na neuroplastina prejudicam a função da proteína.
«O ponto forte deste estudo reside no estabelecimento de uma ligação direta entre as observações clínicas e os mecanismos moleculares subjacentes», afirma Dirk Montag.
Novos insights para o diagnóstico e a investigação
Os resultados constituem uma base para identificar casos semelhantes no futuro. Para as famílias afetadas, conhecer a causa genética pode ser um passo importante para um diagnóstico definitivo e uma melhor avaliação da forma como a doença poderá evoluir.
A descoberta abre também novas vias de investigação. Os investigadores estão agora a estudar se as vias de sinalização do cálcio perturbadas podem ser influenciadas e em que fase uma intervenção poderá ser eficaz.
São necessárias mais investigações, uma vez que, até à data, apenas foram identificadas oito crianças afetadas. No entanto, o estudo constitui um importante ponto de partida para uma melhor compreensão das perturbações raras do desenvolvimento e das suas causas.
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