Modelo de peixe-zebra ajuda a explicar o desenvolvimento dos olhos

Cientistas do National Eye Institute (NEI) desenvolveram um modelo de peixe-zebra de NEDBEH – uma doença genética rara que pode causar coloboma, onde partes do olho estão faltando devido a defeitos de desenvolvimento. O modelo fornece uma nova ferramenta para entender o desenvolvimento embrionário do olho. O NEI faz parte dos Institutos Nacionais de Saúde.

“Apesar dos avanços na genética, a causa subjacente do coloboma na maioria das famílias permanece obscura”, disse Brian Brooks, MD, Ph.D., chefe do NEI Ophthalmic Genetics and Visual Function Branch. O mistério atual se deve em parte à miríade de genes que devem ser ativados e desativados em momentos cruciais para o desenvolvimento normal do olho.

O coloboma resulta de uma falha de uma estrutura transitória chamada fissura óptica para fechar à medida que o olho se forma. Para entender melhor o coloboma, Brooks e os cientistas do NEI Aman George, Ph.D., exploraram o gene RERE associado ao NEDBEH. NEDBEH é a abreviação de transtorno do neurodesenvolvimento com ou sem anomalias do cérebro, olho e coração. O gene RERE produz uma proteína semelhante a um andaime (rere) que permite a montagem de reguladores transcricionais – proteínas que ativam ou desativam expressão genetica.

Brooks e George caracterizaram o desenvolvimento precoce dos olhos no peixe-zebra com uma mutação no gene rerea – o equivalente do gene RERE humano no peixe-zebra. Em comparação com o peixe-zebra normal, os mutantes apresentaram defeitos oculares, incluindo hastes ópticas aumentadas, tecido ocular no cérebro e coloboma. O pedúnculo óptico é uma estrutura ocular transitória que conecta o olho ao cérebro.

A mutação rerea alterou a expressão dos principais genes de desenvolvimento. Digno de nota, a mutação rerea interferiu na sinalização de sonic hedgehog (shh), uma proteína importante que direciona o desenvolvimento de uma variedade de órgãos e tecidos, incluindo o pedúnculo óptico e a retina. Ao inibir o caminho shh em outro momento, os cientistas resgataram o coloboma, levando ao fechamento adequado da fissura óptica.

“Nosso modelo peixe-zebra ajuda a esclarecer o papel do gene RERE no desenvolvimento do olho”, disse George. “Identificar sistemas de modelo apropriados para estudar o coloboma é essencial para entender seus mecanismos subjacentes e encontrar alvos para resgatar defeitos.”

A pesquisa foi publicada na revista Dinâmica de Desenvolvimento.