Modelo de camundongo mostra que os receptores GABA estão implicados na sonolência

Pessoas com o distúrbio hereditário distrofia miotônica (DM) muitas vezes experimentam sonolência diurna excessiva e fadiga, bem como respostas alteradas aos anestésicos que podem colocá-los em risco de complicações quando hospitalizados.

Os pesquisadores da Emory, em colaboração com colegas da Columbia e da Universidade da Flórida, agora têm evidências de um modelo de camundongo da doença central do DM. sistema nervoso sintomas, indicando uma ligação com o neurotransmissor inibidor GABA – e um remédio em potencial. Os resultados são publicados em eNeuro.

“Problemas com sono e respostas anestésicas são duas grandes preocupações para pessoas com Distrofia miotônica“, diz Gary Bassell, Ph.D., presidente de biologia celular da Escola de Medicina da Universidade Emory. “As alterações comportamentais, farmacológicas e moleculares que descobrimos nos ajudam a entender de onde vêm esses aspectos do distúrbio.”

A principal autora do artigo é Kamyra Edokpolor, Ph.D., ex-estudante de pós-graduação da Emory, com contribuições do laboratório do anestesiologista Paul Garcia em Columbia e do laboratório do neurogeneticista Eric Wang na Universidade da Flórida.

o eNeuro artigo descreve como os camundongos modelo DM aumentaram a sensibilidade ao GABA. Eles apresentam uma resposta mais forte aos benzodiazepínicos, uma classe de medicamentos anti-ansiedade e anti-insônia que atuam através do GABA. Descobertas adicionais sugerem que drogas que neutralizam os benzodiazepínicos, como o antídoto reaproveitado flumazenil, podem funcionar contra o sono prolongado e a sonolência diurna do DM.

“Os efeitos agudos do flumazenil foram recentemente testados em um ensaio clínico de pequena escala em pessoas com DM, mas nossos resultados sugerem que esse estudo precisa ser revisto”, diz Wang. “Especificamente, os efeitos promotores de vigília do flumazenil no DM podem estar ocorrendo em uma escala de tempo mais extensa do que o investigado anteriormente”.

O DM é conhecido como uma doença muscular, mas afeta todo o corpo. Além dos sintomas clássicos de miotonia (dificuldade em relaxar um músculo contraído) e fraqueza muscular ou definhamento, as pessoas com DM também costumam ter problemas cardíacos ou gastrointestinais, e muitos relatam tanto longos períodos de sono quanto sonolência ou problemas de atenção durante o dia.

O DM é causado por repetições de DNA anormalmente expandidas; no tipo 1, três letras do código genético (CTG) são repetidas dezenas de vezes, e no tipo 2, quatro letras (CCTG) são repetidas. As repetições são mais longas em pessoas com distrofia miotônica do que em controles saudáveis; a idade de início e a gravidade variam com a duração da repetição. As repetições expandidas, inseridas em um dos dois locais do genoma, interferem na capacidade das células de expressar muitos genes. Eles distorcem o processo de splicing do RNA no músculo e em outros tecidos, levando ao conjunto de sintomas do DM.

No artigo, os pesquisadores queriam se concentrar no sistema nervoso, então usaram camundongos com um nocaute do gene Muscleblind-like 2 (MBNL2). O MBNL2 faz parte de um grupo de proteínas de ligação ao RNA, que os cientistas pensam que são desviadas pelo RNA produzido pelas repetições expandidas. A expressão de MBNL2 é mais forte no cérebro do que em outros tecidos. Assim, camundongos knockout para MBNL2 não apresentam problemas musculares, mas parecem recapitular os sintomas do sistema nervoso central do DM.

Os pesquisadores expuseram os camundongos nocauteados com MBNL2 ao anestésico sevoflurano, o benzodiazepínico diazepam (Valium) ou o zolpidem (Ambien).

“Todas essas drogas têm como alvo os receptores GABA-A, e tivemos algumas pistas de que esses receptores podem ser afetados no DM, por causa de anos de relatórios no pós-operatório anestesia complicações”, diz Edokpolor.

Em comparação com os controles, os camundongos nocaute com MBNL2 exibiram atraso na recuperação após anestesia induzida por sevoflurano, atraso no despertar e recuperação do sono induzido por zolpidem e uma resposta mais forte ao diazepam.

Como uma explicação potencial para o aumento da sensibilidade ao GABA, os pesquisadores foram capazes de mostrar que os camundongos nocaute MBNL2 exibem splicing de RNA alterado de um gene que codifica uma subunidade do receptor GABA-A (gama 2). Os padrões de splicing para genes que codificam outras subunidades do receptor GABA-A não foram afetados. Para gama 2, o padrão de splicing alterado significa que uma forma mais curta da proteína é produzida. A forma mais curta é mais sensível aos benzodiazepínicos e tem maior atividade tônica, ou constante. Isso significa que os sinais promotores do sono induzidos pelo GABA podem ser superativos no DM.

Em comparação com os camundongos de controle, os camundongos nocaute MBNL2 passaram mais tempo imóveis e, presumivelmente, dormindo durante o dia, quando os camundongos geralmente dormem. No entanto, quando administrado flumazenil, os camundongos nocaute MBNL2 passaram menos tempo dormindo, com o efeito se tornando mais forte após 3 ou 4 horas. O tempo de imobilidade foi reduzido em cerca de 20% após 3 horas. O efeito promotor da vigília contrastou com os camundongos de controle, que exibiram imobilidade por mais tempo quando receberam flumazenil.

O flumazenil foi descoberto na Hoffmann La Roche na década de 1970 e foi aprovado em 1992 pelo FDA como uma contramedida para a overdose de benzodiazepínicos – o mesmo ano em que a mutação para a distrofia miotônica tipo 1 foi mapeada. Quando usado como um antídoto, acredita-se que a droga desloque os benzodiazepínicos de seus locais de ligação ao receptor GABA no cérebro. O medicamento não está aprovado para outras indicações.

Os autores se interessaram pelo flumazenil porque, a partir de 2013, os pesquisadores do sono da Emory David Rye e Lynn Marie Trotti reaproveitou a droga como um agente promotor de vigília “off label” para distúrbios do sono, incluindo hipersonia idiopática. Os investigadores descobriram posteriormente que alguns pacientes com DM também experimentaram benefícios, levando a uma estudo clínico de flumazenil. Nesse estudo, os 12 participantes não relataram efeitos promotores da vigília, mas a eficácia foi avaliada principalmente após a administração intravenosa por até 2 horas.