Um plano genético para a respiração

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Um plano genético para a respiração
Estudar genes que orquestram o desenvolvimento precoce do tronco encefálico aumentou nossa
compreensão do controle da respiração e distúrbios associados.
Os ritmos respiratórios são regulados pelo cérebro, especificamente pelo circuito respiratório no tronco
cerebral. Este circuito é composto por de mais de uma dúzia de núcleos funcionalmente diferentes que
são anatomicamente espalhados por toda a o tronco cerebral e se desenvolve antes do nascimento,
enquanto o feto ainda recebe oxigênio de a mãe através do cordão umbilical. Isso significa que o circuito
de respiração se torna de vital importância no minuto em que o bebê encontra o ar, deixando pouco
espaço para o julgamento-e-erro. Em vez disso, um projeto genético detalhado organiza o
desenvolvimento do circuito de respiração para que a criança possa respirar a partir do exato o momento
do nascimento.
Quando este projeto de desenvolvimento não é totalmente executadas devido ao nascimento prematuro,
os bebês podem desenvolver apnas de Prematuridade e estão em maior risco de síndrome da morte
súbita infantil. Da mesma forma, as mutações em os genes que contribuem para o desenvolvimento do
circuito respiratório podem causar Distúrbios respiratórios com risco de vida, incluindo congênito central
Síndrome de hipoventilação. No entanto, identificar a causa para essas respirações Os distúrbios têm
sido desafiadores porque há muitas regiões do tronco encefálico envolvidas. no controle respiratório.
Em uma revisão recente publicada na WIREs Developmental Biology, Drs. Van der Heijden e Zoghbi
discutem como o estudo de genes que orquestram o desenvolvimento precoce do tronco encefálico
aumentou nossa compreensão do controle da respiração e distúrbios respiratórios. Esses genes são
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/wdev.366
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expressos em listras ao longo do comprimento do tronco cerebral e em anéis ao longo da largura do
tronco cerebral, cruzando o tronco cerebral em desenvolvimento em um padrão de tabuleiro de xadrez.
Os ratos que não têm alguns desses genes mostram morte precoce devido ao comprometimento
respiratório.
“Imagine dois genes que ambos são necessários para respirar e a sobrevivência. O primeiro gene é
expresso principalmente na linha A, e o segundo gene é principalmente expresso na coluna 3. Talvez a
região na praça A3 seja muito importante para o controle da respiração”, explica o Dr. Van der Heijden
(em inglês). “É assim que Os pesquisadores descobriram que duas regiões do tronco cerebral são
especificamente importantes para a respiração: o núcleo retrotrapezoide/parafacial e o Complexo preB-
tzinger, que geram ritmos expiratórios e inspiratórios ativos, respectivamente.
Nem a inspiração nem o centro de expiração podem promover a sobrevivência isoladamente, pois a
exclusão de genes que são expressos apenas no O centro expiratório ou inspiratório pode causar morte
precoce. Não é surpreendente que os animais precisam ser capazes de inalar o ar para sobreviver, mas
a descoberta que a expiração ativa é igualmente importante em recém-nascidos foi inesperada, pois a
maior expiração em animais adultos ocorre através do recuo passivo dos pulmões.
Estudos mais recentes ampliaram nossa compreensão desse aparente enigma. Nestes estudos, os
genes essenciais foram excluídos de apenas o centro de expiração (e não outras partes do circuito de
respiração). Os ratos com estas mutações mostraram-se que sobreviveram ao período neonatal, apesar
de terem expiração ativa prejudicada. Isso mostra que a expiração contribui para a respiração controle
em neonatos, mas isso só é essencial para a sobrevivência se o desenvolvimento Os outros
componentes do circuito respiratório também são prejudicados.
“Isso é importante ter em mente ao desenvolver terapias para distúrbios respiratórios”, disse Van der
Heijden. “A tarifar apenas o centro de expiração é provavelmente insuficiente para curar os distúrbios, já
que muitas outras áreas respiratórias podem ser afetadas pelas mutações. Descobrir onde estão esses
centros de respiração e o que exatamente eles fazem é essencial antes de desenvolver novas terapias.
Gentilmente contribuídos pelos autores.
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