'DNA flexível' pode ser a chave para superar memórias assustadoras

Novas pesquisas em ratos sugerem que, quando o DNA permite, o cérebro neutraliza as lembranças assustadoras usando a "extinção do medo". A flexibilidade da estrutura de DNA de uma pessoa pode se correlacionar com uma 'flexibilidade de memória', de acordo com uma nova pesquisa.

Quando confrontado com o perigo, o medo leva a pessoa a tomar ações defensivas. Isso é inestimável como um mecanismo de sobrevivência; no entanto, há poucas razões para o medo persistir quando uma ameaça passa.

O cérebro neutraliza a memória desse sentimento com algo chamado "extinção do medo". Esse processo envolve uma memória sem medo, com circunstâncias semelhantes competindo com a memória de medo para tentar suprimi-la.

Um novo estudo constata que a capacidade de neutralizar o medo depende da flexibilidade do DNA.

“As memórias de medo precisam ser de plástico. Eles podem ser muito úteis para a sobrevivência, mas também podem atrapalhar o funcionamento normal ”, diz o Dr. Paul Marshall, da Universidade de Queensland, Brisbane, Austrália. Ele é o principal autor do estudo, publicado pela equipe na Nature Neuroscience .

Z-DNA

Há mais de uma maneira pela qual as cadeias da conhecida estrutura de dupla hélice do DNA podem se torcer.

"A forma mais comum e mais amplamente reconhecida é a hélice dupla 'B-DNA', que gira no sentido horário", diz Marshall. "Mas, com um leve rearranjo de como os pares de bases de DNA se conectam, o DNA pode formar outras estruturas helicoidais, como o Z-DNA".

Para entender como isso pode acontecer, o pesquisador oferece a seguinte explicação: estenda as mãos, palmas para baixo, para que os polegares se toquem. Nesta posição, os polegares representam as bases de duas cadeias de DNA - e é assim que elas se conectam na estrutura do B-DNA.

Agora mova os dedos para baixo, torcendo os pulsos para que os polegares se afastem, as palmas voltadas para cima e os dedos se toquem - isso simula uma torção de DNA-Z. Continuar torcendo os pulsos para que as costas das mãos fiquem voltadas uma para a outra e os polegares mais uma vez se toquem representariam uma volta completa na posição B-DNA.

O Z-DNA se forma com menos frequência que o B-DNA, e apenas para sequências específicas e em uma região curta. Somente recentemente os cientistas começaram a descobrir por que ela existe.

"Agora sabemos que o Z-DNA aparece onde os genes estão sendo ativados", diz Marshall. Ele acrescenta: "É um marcador da atividade dos genes".

Essa estrutura parece ter algo a ver com memória. "Os cientistas também notaram uma conexão entre o Z-DNA e certas doenças, incluindo câncer, e altos níveis de Z-DNA foram encontrados no cérebro de pessoas que tinham a doença de Alzheimer", diz Marshall.

O Dr. Marshall e o autor sênior Prof. Tim Bredy ficaram intrigados com os breves períodos em que as estruturas do Z-DNA existem, talvez porque sugerissem uma possível correspondência com as rápidas mudanças na atividade dos genes observadas durante a criação de memórias de extinção do medo

ADAR1

Para investigar mais, os pesquisadores analisaram mais de perto uma enzima chamada ADAR1. Os especialistas sabem que esta enzima reconhece e se liga ao Z-DNA. Também há evidências de que ele pode transformar o Z-DNA de volta no B-DNA.

Finalmente, o ADAR1 está envolvido na edição do RNA que influencia as funções proteicas de uma célula. Diz o Dr. Marshall: "O ADAR1 está fazendo muitas coisas ao mesmo tempo, mas é isso que o torna interessante".

Trabalhando com ratos, os pesquisadores desativaram o gene do ADAR1 em uma parte do cérebro envolvida na extinção do medo.

Embora os ratos ainda fossem capazes de formar memórias de medo, eles não podiam mais desenvolver seus equivalentes neutralizantes. Desativar o ADAR1 quebrou sua capacidade de extinção do medo.

Os cientistas também experimentaram o ADAR1 mutado, que não funcionava mais muito bem. Isso também impediu que os ratos realizassem com sucesso a extinção do medo.

Os pesquisadores concluem que, em camundongos, o Z-DNA se forma rapidamente quando experimentam medo. Então, durante a extinção do medo, o ADAR1 se liga ao Z-DNA. Isso, por sua vez, aumenta a edição do RNA que modifica a função da célula e, portanto, a memória. Finalmente, o ADAR1 vira o DNA de volta para a estrutura mais normal de B-DNA.

Se os resultados das experiências com ratos também se aplicam aos seres humanos, "parece que quanto mais facilmente você pode alternar entre estruturas de DNA", diz Marshall, "mais plástica é a sua memória".

"Flexibilidade da estrutura do DNA, flexibilidade da memória."

- Dr. Paul Marshall

Bredy observa que a capacidade de sentir medo e executar com êxito a extinção do medo é essencial para evitar condições como TEPT e fobias.

A pesquisa sugere que, para desenvolver terapias eficazes para essas condições, é essencial entender a extinção do medo.