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Desenvolvimento cerebral humano e o HAR1

Esquema de um neurónio. As dendrites são receptores de estímulos, as «antenas» do neurónio. Os axónios são prolongamentos mais ou menos longos que actuam como condutores dos impulsos nervosos. O axónio entra em contacto com outros neurónios e/ou outras células (por exemplo células da glia) pelo terminal axonal. À região entre o terminal axonal de um neurónio e as dendrites do adjacente chama-se sinapse. Um neurónio pode estabelecer entre 1000 a 10000 sinapses.

Desde a recente publicação do genoma do Pan troglodytes ou chimpanzé, inúmeros cientistas têm analisado comparativamente a sequência genética do Pan troglodytes com o genoma humano em busca das alterações genéticas fundamentais que expliquem a evolução humana.

O comparação do genoma humano com o dos seus parentes próximos na árvore filogenética dos primatas tem sido até agora maioritariamente devotada à comparação dos genes codificantes de proteínas mas a maioria das alterações genómicas entre as duas espécies, cerca de 99%, verifica-se em zonas não codificantes (de proteínas).

A equipa de David Haussler da UCSC (Universidade da Califórnia Santa Cruz) decidiu olhar para todo o genoma à procura de zonas conservadas (isto é, com poucas alterações) noutras espécies mas com alterações significativas entre humanos e chimpanzés. Claro que com aproximadamente três mil milhões de bases no ADN humano a deriva genética durante os cerca de 6 milhões de anos que separam os dois ramos evolucionários, humano e do chimpanzé, é um factor não despiciendo que Hussler levou em consideração na sua análise.

Ontem foi publicado na revista Nature um estudo do consórcio em que Hussler se inclui, constituído por cientistas dos Estados Unidos, Bélgica e França, que identificam 49 zonas, as HAR ou «Região Acelerada Humana», em que a variabilidade genética entre as duas espécies é mais evidente. Na mais activa, identificada como HAR1, encontraram 18 diferenças numa sequência de 118 nucleótidos muito conservada entre chimpanzés e galinhas, duas espécies que se separaram do ancestral comum há 310 milhões de anos, e que apresentam apenas duas alterações na sequência.

A zona em questão pode ajudar a explicar a evolução do cérebro humano já que codifica ARN expressado em células que têm um papel crucial no desenvolvimento do córtex e pode lançar luz sobre o que confere ao cérebro humano as qualidades que nos distinguem dos outros animais.

O cérebro do chimpanzé tem apenas cerca de um terço das dimensões do cérebro humano e os factores responsáveis pelo desenvolvimento cerebral são um ponto fulcral na compreensão da evolução humana. Como David Hussler afirma, este gene, o HRA1, pode estar envolvido num passo crítico deste desenvolvimento, embora, como também indica, seja provável que mais genes estejam envolvidos.

O HAR1 faz parte de um novo gene de ARN, o HAR1F, expressado nos neurónios Cajal Retzius, que estudos anteriores indicaram serem determinantes no desenvolvimento cortical já que regulam a expressão da relina (uma proteína que regula a migração e crescimento neuronal; mutações no gene que a codifica podem dar origem a autismo, esquizofrenia, etc.). A equipa de investigação verificou que a relina e o ARN HAR1 são co-expressados em regiões muito específicas do cérebro entre as 7 e 19 semanas de gestação.

O córtex cerebral, sede de algumas das funções mais complexas do cérebro, como a linguagem e o processamento da informação, tem igualmente um papel muito importante no nosso comportamento moral.