O estudo ajuda a encontrar a planta genética do cérebro humano
A equipe analisou exames de ressonância magnética de 93 conjuntos de gêmeos idênticos e 68 conjuntos de gêmeos fraternos.
O objetivo era mapear a relação genética (ou herdabilidade) das estruturas corticais e subcorticais em seus cérebros. Um estudo com gêmeos saudáveis, com 65 anos de idade ou mais, revelou pistas importantes sobre como os genes influenciam o desenvolvimento das principais estruturas da massa cinzenta, abrindo caminho para um projeto genético do cérebro humano. O objetivo era mapear a relação genética ( ou herdabilidade) de estruturas corticais e subcorticais em seus cérebros. Essas estruturas são responsáveis por funções que vão desde a memória e processamento visual, até o controle motor.
O pesquisador principal, Professor Wei Wen, disse: Sabemos que os genes sustentam fortemente o desenvolvimento do cérebro. Mas ainda não entendemos quais genes específicos estão implicados, ou como eles contribuem para diferentes estruturas cerebrais. Para identificar esses genes, precisamos primeiro saber se eles são compartilhados por diferentes partes do cérebro ou se são exclusivos de uma única estrutura. Esta é a primeira tentativa de examinar as correlações genéticas entre todas as estruturas do cérebro, usando o design duplo, acrescentou.
A equipe analisou exames de ressonância magnética de 93 conjuntos de gêmeos idênticos e 68 conjuntos de gêmeos fraternos. Esses participantes eram todos homens e mulheres caucasianos sem demência, com idade média de 70 anos, residentes nos estados do leste da Austrália.
Os cientistas mediram o volume de suas estruturas cerebrais (12 no total) e, usando modelagem estatística e genética, determinaram a herdabilidade de cada uma. Herdabilidade é a extensão na qual os genes contribuem para diferenças fenotípicas ou físicas. Algumas das principais descobertas foram que o volume das estruturas corticais e subcorticais do cérebro tem contribuições genéticas moderadas a fortes (entre 40 e 80%). O hipocampo subcortical, que desempenha um papel fundamental nos processos de memória, tem uma contribuição genética superior a 70% nos idosos.
O estudo descobriu que as estruturas corticais, incluindo o lobo frontal (movimento, memória e motivação) e o lobo occipital (processamento visual), têm contribuições genéticas superiores a 70 por cento.
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E, finalmente, os dados sugerem que existem três grupos geneticamente correlacionados dentro do cérebro. Essas são regiões onde os mesmos conjuntos de genes parecem estar influenciando estruturas múltiplas.
Um agrupamento envolve as quatro estruturas do lobo cortical, enquanto os outros dois envolvem agrupamentos de estruturas subcorticais.
O professor Perminder Sachdev disse: A presença desses três aglomerados geneticamente correlacionados é o resultado mais significativo e é aí que reside a novidade do trabalho.
Ele nos dá um plano para formar um novo modelo do cérebro, subdividido em estruturas geneticamente ligadas. Isso podemos aplicar à análise de big data e usar para caçar com mais eficácia os genes específicos envolvidos no desenvolvimento do cérebro, acrescentou.
Sachdev disse que o design clássico de gêmeos é uma ferramenta importante para entender se os traços físicos ou comportamentais têm um determinante genético.
Estudos com gêmeos comparam a semelhança de um dado traço (ou característica) entre gêmeos monozigóticos (idênticos), que compartilham 100% de seu DNA, e gêmeos dizigóticos (fraternos), que compartilham 50% de seu DNA.
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Nesses estudos, se uma característica física é consideravelmente mais semelhante para gêmeos idênticos do que para gêmeos fraternos, isso sugere uma forte contribuição genética.
Apesar de encontrar fortes contribuições genéticas em todas as estruturas examinadas, Sachdev disse que ficou surpreso com a baixa correlação genética entre as estruturas corticais e subcorticais. Essas estruturas tendiam a ter determinantes genéticos únicos e eram apenas fracamente relacionadas.
É um lembrete de que o cérebro é um órgão incrivelmente complexo, que não pode ser tratado como uma estrutura homogênea para fins genéticos, disse ele.
Os pesquisadores têm esperança de que seus resultados levem a um progresso no campo e a uma melhor compreensão do projeto genético do cérebro humano.
Este é um dos primeiros passos cruciais que precisam ser dados, disse Sachdev.
Acrescentando, é um longo caminho, mas se pudermos entender a base genética da variabilidade no cérebro humano, podemos começar a entender os mecanismos que causam essas diferenças e que também sustentam o desenvolvimento de doenças no futuro.
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O estudo foi publicado na revista Scientific Reports.