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A anfetamina é um psicoestimulante usado para tratar uma variedade de disfunções cerebrais. No entanto, é uma droga altamente abusada. Na verdade, as anfetaminas e os compostos derivados das anfetaminas, como a metanfetamina (metanfetamina), estão entre os psicoestimulantes mais utilizados no mundo.
Os efeitos neurológicos causados pelo uso agudo ou crônico de anfetaminas têm sido amplamente investigados e vários estudos têm mostrado que proteínas envolvidas na síntese, armazenamento, liberação e recaptação de dopamina (DA), neurotransmissor que desempenha um papel como na “recompensa” centro, são alvos diretos ou indiretamente afetados por essas drogas.
Durante a gravidez, os efeitos de doses terapêuticas de anfetaminas foram investigados nos resultados do nascimento em humanos. No entanto, uma investigação aprofundada dos mecanismos subjacentes aos efeitos a longo prazo da exposição embrionária a doses viciantes de anfetaminas permanece largamente inexplorada.
Usando um pequeno verme, C. elegans, os pesquisadores da Florida Atlantic University são os primeiros a investigar os mecanismos subjacentes dentro do embrião após a exposição a altas concentrações de anfetaminas, descobrindo seus efeitos duradouros.
Para o estudo, os pesquisadores examinaram se a exposição a altas doses de anfetaminas durante a embriogênese causa alterações na expressão e função de duas principais proteínas dopaminérgicas, a tirosina hidroxilase (TH) e o transportador vesicular de monoamina (VMAT). TH e VMAT desempenham papéis importantes na síntese, armazenamento e liberação de dopamina – fundamental para várias funções e comportamentos cerebrais.
Os resultados do estudo, publicados no Revista Internacional de Ciências Moleculares, mostram que após a exposição a altas doses de anfetamina durante a embriogênese, a expressão de genes específicos no sistema dopaminérgico (transportador de dopamina, TH e VMAT) é alterada em C. elegans adulto através de mecanismos epigenéticos. Essas modificações na expressão de genes e, consequentemente, de proteínas causam alterações comportamentais em animais adultos, de modo que os animais que receberam anfetaminas durante a embriogênese ficaram mais suscetíveis a comportamentos induzidos por anfetaminas.
“A resposta dopaminérgica às anfetaminas e os mecanismos subjacentes à metilação das histonas são altamente conservados em diversas espécies, e é por isso que usamos C. elegans para examinar os efeitos a longo prazo causados pela exposição embrionária às anfetaminas”, disse Lucia Carvelli, Ph.D. , autor sênior e professor associado de neurociência, FAU Harriet L. Wilkes Honors College e membro do FAU Stiles-Nicholson Brain Institute. “É importante ressaltar que, embora tenhamos usado C. elegans como sistema modelo, nosso objetivo é entender como a anfetamina funciona em humanos”.
Uma vantagem do modelo utilizado pelos investigadores é que os embriões de C. elegans podem desenvolver-se fora do útero e na ausência de cuidados maternos.
“Nossos resultados não foram influenciados por possíveis modificações epigenéticas ou comportamentais induzidas por anfetaminas, passadas pelos cuidados maternos, mas são uma consequência direta de alterações biológicas no embrião”, disse Carvelli.
Os dados comportamentais da investigação mostram que, após a exposição embrionária à anfetamina, os animais adultos apresentam uma resposta aumentada às anfetaminas. Isto sugere que a expressão alterada de TH e VMAT causada pela exposição contínua às anfetaminas durante a embriogênese gera animais hipersensíveis às anfetaminas.
“Uma vez que nossos resultados estão de acordo com os dados que mostram que camundongos com superexpressão de TH exibem comportamentos melhorados induzidos por anfetaminas, e que ratos tratados cronicamente com anfetaminas exibem um aumento duradouro na recaptação de dopamina no estriado, nossas descobertas estabelecem C. elegans como um agente eficiente e modelo barato para estudar as modificações fisiológicas duradouras causadas pela exposição pré-natal à anfetamina”, disse Carvelli.
Os coautores do estudo são Tao Ke, Ph.D., pesquisador de pós-doutorado no laboratório Carvelli; Kate E. Poquette, estudante de graduação da FAU; e Sophia L. Amro Gazze, estudante da FAU High School.
Esta pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional sobre Abuso de Drogas, Institutos Nacionais de Saúde (concessão nº DA042156), concedida a Carvelli.
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