Perfil ontogenético da transcrição de subunidades do receptor N-Metil-D-Aspartato (NMDA) em estruturas cerebrais de ratos

Abstract

O glutamato (Glu) é o neurotransmissor excitatório mais abundante do sistema nervoso central e está envolvido em funções cerebrais como aprendizado/memória, desenvolvimento e envelhecimento cerebral. Mudanças na vulnerabilidade neuronal durante o desenvolvimento pós-natal podem ser parcialmente explicadas por mudanças na expressão das subunidades de receptores de Glu (GluRs). O objetivo desse trabalho foi determinar o padrão de expressão das subunidades de GluRs do tipo N-metil-D-aspartato (NMDA) em quatro estruturas cerebrais (cerebelo, córtex, estriato e hipocampo) em diferentes estágios do desenvolvimento pós-natal de ratos por quantificação relativa por PCR em tempo real. Mudanças significativas na expressão de Grin1 foram observadas em quase todas as estruturas em relação aos níveis pós-natais de expressão. Níveis de expressão de Grin2A foram menores no cerebelo com um padrão de aumento gradual e níveis elevados na vida adulta no córtex e no hipocampo. A expressão do Grin2B demonstrou um padrão decrescente no cerebelo assim como no hipocampo. Por outro lado, o padrão de expressão de Grin2C mostrou uma tendência a aumentar nas quatro estruturas, a qual foi mais evidente no cerebelo com um aumento significativo nos níveis de expressão. O padrão de expressão do Grin2D foi também caracterizado por uma tendência para uma diminuição nos níveis de expressão pela vida adulta. Essa tendência foi mais evidente no cerebelo e no hipocampo. Expressões de Grin3A e Grin3B não demonstraram uma tendência específica. No caso de Grin3B, níveis semelhantes de expressão foram observados com a exceção de um pico de expressão no cerebelo de ratos de 10 dias. Os dados obtidos nesse estudo permitiram-nos introduzir novos aspectos na área de expressão de GluRs e poderão contribuir para desvendar potenciais alvos para o desenvolvimento de terapias mais efetivas para muitas doenças.

Glutamate (Glu) is the most abundant excitatory neurotransmitter of the central nervous system and is involved in cerebral functions such as learning/memory, development, and cerebral aging. The changes in vulnerability of neurons during postnatal development can be partially explained by changes in expression of glutamate receptors subunits (GluRs). In this work, we aimed to determine expression profile of ionotropic Nmethil- D-aspartate (NMDA) GluR subunits in four brain structures (cortex, cerebellum, striatum and hippocampus) in different stages of postnatal rat development by relative quantification real-time PCR using glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (Gapdh) as endogenous control. Significant changes in Grin1 expression were demonstrated in almost each age from all structures in relation to the initial postnatal expression level. Levels of expression of Grin2A were lower in cerebellum with a gradual raising pattern and high levels in adulthood in cortex and hippocampus. Grin2B expression levels were found to show a decreasing pattern in cerebellum as well as in hippocampus. Conversely, Grin2C expression pattern was found to show an increasing tendency in all four brain structures being more evident in cerebellum with significantly high expression levels. Expression profile of Grin2D was also characterized by a tendency to a drop in expression levels throughout adulthood. This tendency was well defined mainly in cerebellum and in hippocampus. Grin3A and Grin3B expression were found to show a non specific tendency. In the case of Grin3B, even levels of expression were seen with a marked exception of a peak in expression in cerebellum of 10-days old rats. Data generated in this study brings new insight in the field of GluRs expression and might contribute to unmask potential targets for the development of more effective therapies for many disorders.