Técnicas de substituição de DNA mitocondrial para reduzir a transmissão da Síndrome de Leigh / Mitochondrial DNA replacement techniques to reduce Leigh syndrome transmission

A Síndrome de Leigh (SL) é uma doença neuro-metabólica congênita, que faz parte do grupo das encefalopatias fatais, com progressão e morte dentro de 2 anos, em média. A SL é causada por mutações no DNA que causam alterações na geração de ATP celular pelas mitocôndrias. As mitocôndrias contêm seu próprio DNA (mtDNA) e, ao contrário do DNA nuclear, o mtDNA é herdado somente da mãe. Mulheres portadores de mutações causadoras da SL podem vivenciar experiências muito tristes ao tentarem realizar o sonho da maternidade. As técnicas de substituição de mtDNA mutado com mtDNA saudável de doadora, oferecem a essas mulheres a possibilidade de terem uma criança geneticamente relacionada sem a SL. O desenvolvimento e a aplicação clínica de terapias de substituição de mtDNA já são uma realidade, tendo o primeiro bebê gerado a partir da técnica nascido em 2016. Mas será que essas técnicas são seguras? Neste trabalho, revisamos a SL e algumas técnicas de substituição de mtDNA já aplicadas em humanos, que envolvem a transferência de pronúcleos de zigotos ou de fuso acromático de oócitos. Concluímos que, apesar dos resultados promissores, ainda é cedo para assegurar a aplicabilidade clínica de técnicas de substituição de mtDNA em seres humanos. (AU)

Leigh syndrome (SL) is a congenital neurometabolic disease included in the group of fatal encephalopathies, with progression and death within 2 years on average. SL is caused by mutations in the DNA that cause changes in the generation of cellular ATP by mitochondria. Mitochondria contain their own DNA (mtDNA) and, unlike nuclear DNA, mtDNA is inherited only from the mother. Women with SL mutations may experience mournful situations when attempting to fulfill the dream of motherhood. Techniques for replacing mutant mtDNA with healthy donor mtDNA provide these women with the possibility of having a genetically related child without SL. The development and clinical application of mtDNA replacement therapies is a reality, and the first baby generated using the technique was born in 2016. However, are these techniques safe? In this article, we review SL and some mtDNA replacement techniques that have been used in humans, which involve zygote pronuclear transfer or oocyte spindle transfer. We conclude that, despite the promising results, it is too early to ensure that mtDNA replacement techniques are clinically applicable to humans. (AU)

Alterações na epigenética do sistema ocitocinérgico em resposta ao cuidado materno negligente / Epigenetics changes into the oxytocinergic system in response to negligent maternal care

O cuidado materno negligente, a falta de afeto e a dificuldade de interagir socialmente estão relacionadas com o desequilíbrio neurofisiológico da ocitocina, neurormônio com papel importante de modulação dos comportamentos sociais. Em seres humanos existem ligações conhecidas entre o estresse pré-natal e perinatal e transtornos psiquiátricos e de desenvolvimento. O objetivo deste estudo foi revisar o conceito de epigenética com foco no efeito a longo prazo do cuidado materno negligente e sua relação com alterações do sistema ocitocinérgico baseado em estudos com animais e humanos. Uma revisão narrativa da literatura foi realizada entre junho de 2017 e janeiro de 2019 através da busca de estudos na base PUBMED, com foco nos resultados qualitativos das relações epigenéticas com a negligência infantil, doenças psiquiátricas e sistema ocitocinérgico. Os estudos referidos demonstram que o cuidado materno negligente é um fator de risco para o desenvolvimento de transtornos mentais, principalmente os que incluem sintomas de desordem social. A ocitocina, por agir como uma potente mediadora das interações sociais, confiança e controle da ansiedade, parece ter papel fundamental neste contexto. A notória transgeracionalidade dos transtornos encontrados em proles de mães negligentes parece estar envolvida com mecanismos epigenéticos que inativam genes específicos do sistema ocitocinérgico no sistema nervoso central. (AU)

Negligent maternal care, lack of affection and difficulty in social interaction are related to a neurophysiological imbalance in oxytocin levels, an important modulator of social behaviors. In humans there are known links between prenatal and perinatal stress and psychiatric and developmental disorders. This study aimed to review the concept of epigenetics with a focus on the long-term effect of negligent maternal care and its relationship to changes in the oxytocinergic system, based on animal and human studies. A narrative review of the literature was conducted using studies from June 2017 to January 2019 available in the PUBMED database, focusing on qualitative results of epigenetic relationships with child neglect, psychiatric diseases and oxytocinergic system. These studies demonstrate that negligent maternal care is a risk factor for the development of mental disorders, especially those that include symptoms of social disorder. Oxytocin, as a neurohormone that acts as a potent mediator of social interactions, confidence and anxiety control, seems to play a fundamental role in this context. The notorious transgenerationality of the disorders found in the offspring of negligent mothers seems to be due to epigenetic mechanisms that inactivate specific genes of the oxytocinergic system in the central nervous system.

Transcriptional expression study in the central nervous system of rats: what gene should be used as internal control? / Estudo de expressão transcricional no sistema nervoso central de ratos: qual gene deve ser usado como controle interno?

Objective A growing number of published articles report the expression of specific genes with different behavior patterns in rats. The levels of messenger ribonucleic acid transcripts are usually analyzed by reverse transcription followed by polymerase chain reaction and quantified after normalization with an internal control or reference gene (housekeeping gene). Nevertheless, housekeeping genes exhibit different expression in the central nervous system, depending on the physiological conditions and the area of the brain to be studied. The choice of a good internal control gene is essential for obtaining reliable results. This study evaluated the expression of three housekeeping genes (beta-actin, cyclophilin A, and ubiquitin C) in different areas of the central nervous system in rats (olfactory bulb, hippocampus, striatum, and prefrontal cortex). Methods Wistar rats (virgin females, n=6) during the diestrum period were used. Total ribonucleic acid was extracted from each region of the brain; the complementary deoxyribonucleic acid was synthesized by reverse transcription and amplified by real-time quantitative polymerase chain reaction using SYBR™ Green and primers specific for each one of the reference genes. The stability of the expression was determined using NormFinder. Results Beta-actin was the most stable gene in the hippocampus and striatum, while cyclophilin A and ubiquitin C showed greater stability in the prefrontal cortex and the olfactory bulb, respectively. Conclusion Based on our study, further studies of gene expression using rats as animal models should take into consideration these results when choosing a reliable internal control gene. .

Objetivo Um número crescente de artigos publicados relaciona a expressão de genes específicos com diferentes padrões de comportamento em ratos. Os níveis de transcritos de ácido ribonucleico mensageiro são geralmente analisados por transcrição reversa, seguida de reação em cadeia da polimerase, e quantificados após a normalização com um controle interno ou gene de referência (gene housekeeping). No entanto, os genes housekeeping exibem expressão diferencial no sistema nervoso central, dependendo das condições fisiológicas e da área do cérebro a ser estudada. A escolha de um bom gene de controle interno é essencial para a obtenção de resultados confiáveis. Este estudo avaliou a expressão de três genes housekeeping (beta-actina, ciclofilina A e ubiquitina C) em diferentes áreas do sistema nervoso central de ratos (bulbo olfatório, hipocampo, estriado e córtex pré-frontal). Métodos Foram usadas ratas Wistar (fêmeas virgens, n=6) durante o período de diestro. O ácido ribonucleico total foi extraído a partir de cada região do cérebro; o ácido desoxirribonucleico complementar foi sintetizado por transcrição reversa e amplificado por reação em cadeia da polimerase quantitativo em tempo real utilizando SYBR® Green e primers específicos para cada um dos genes de referência. A estabilidade de expressão foi determinada utilizando NormFinder. Resultados A beta-actina foi o gene mais estável no hipocampo e estriado, enquanto a ciclofilina A e a ubiquitina C apresentaram maior estabilidade no córtex pré-frontal e no bulbo olfatório, respectivamente. Conclusão Com base em nosso trabalho, estudos posteriores de expressão gênica utilizando ratos como modelos animais devem levar ...