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Os pesquisadores usam o modelo do hipotálamo para implicar genes associados ao sono, IMC, puberdade e muito mais
As descobertas podem ajudar os médicos a identificar possíveis causas de disfunção para muitas características importantes reguladas pelo hipotálamo, como sono, estresse e reprodução.
Por Hospital Infantil da Filadélfia - 19/11/2021


Pixabay

Um estudo liderado por pesquisadores do Hospital Infantil da Filadélfia (CHOP) envolveu vários genes envolvidos em uma variedade de funções corporais associadas ao hipotálamo, uma região do cérebro notoriamente difícil de estudar. As descobertas podem ajudar os médicos a identificar possíveis causas de disfunção para muitas características importantes reguladas pelo hipotálamo, como sono, estresse e reprodução.

As descobertas foram publicadas hoje na revista Nature Communications .

O hipotálamo ajuda a manter a saúde e o metabolismo estável, influenciando uma variedade de funções vitais, incluindo apetite e sede, puberdade e tempo reprodutivo, ciclos de sono e temperatura corporal. No entanto, o hipotálamo está localizado no centro do cérebro, tornando extremamente difícil estudar a regulação gênica associada a essas características.

Para superar esse obstáculo, os pesquisadores usaram um modelo de célula-tronco embrionária (ESC) para estudar a expressão do gene durante o desenvolvimento do hipotálamo. Esse modelo permitiu que estudassem a arquitetura genética primeiro nas células progenitoras do hipotálamo - células antes de seu desenvolvimento completo em hipotálamo - e depois em neurônios hipotalâmicos semelhantes a núcleos arqueados. O hipotálamo contém vários subtipos diferentes de neurônios, e os pesquisadores integraram os resultados de vários estudos de associação do genoma (GWAS) para implicar genes que conduzem características particulares reguladas pelo hipotálamo.

"Ao estudar a arquitetura genômica tridimensional desses modelos de células, podemos ver o processo dinâmico de como o hipotálamo é formado em diferentes estágios de desenvolvimento", disse o autor sênior do estudo Struan FA Grant, Ph.D., Diretor do Centro for Spatial and Functional Genomics e Daniel B. Burke Endowed Chair for Diabetes Research at CHOP. "As informações que obtemos neste estudo nos fornecem informações mais concretas sobre doenças que são relevantes para a função hipotalâmica."

Grant e seus colaboradores avaliaram as variantes associadas à puberdade, índice de massa corporal, altura, transtorno bipolar , sono e transtorno depressivo maior, entre outros. Eles identificaram genes conhecidos e novos associados a essas características. Por exemplo, seus dados confirmaram o papel do gene BDNF em influenciar o índice de massa corporal e o risco de obesidade. Outro gene de interesse identificado no estudo foi o PER2 , que estava implicado na regulação do sono.

Todos os dados apurados neste estudo serão disponibilizados publicamente. Muitos dos distúrbios estudados podem ser causados ​​por outros fatores, portanto, os resultados ajudarão os pesquisadores a distinguir quais genes desempenham um papel mais central neste tecido e, por sua vez, informar a prática clínica. Por exemplo, o índice de massa corporal pode ser afetado por variantes em genes que conferem seus efeitos no hipotálamo ou nas células do tecido adiposo, portanto, ser capaz de distinguir o contexto em que os genes e tecidos ou hormônios subsequentes operam pode levar a opções de tratamento mais personalizadas.

"O conjunto de dados que derivamos deste estudo permite que outros pesquisadores determinem quais doenças ou condições são relevantes ao fazer uma avaliação genética do paciente", disse Grant. "À medida que mais informações sobre o hipotálamo são conhecidas, essas informações podem ser consultadas contra este conjunto de dados e potencialmente identificar alvos terapêuticos para vários distúrbios."

 

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