Modelo computacional dos mecanismos pós-sinápticos da integração dopaminérgica e glutamatérgica em uma espinha dendrítica hipocampal em condições fisiológicas saudáveis e patológicas

• Processo: 14/08481-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de julho de 2014
• Vigência (Término): 30 de junho de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica de Processos e Sistemas
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Antonio Carlos Roque da Silva Filho
• Beneficiário: Gabriela Antunes
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Doença de Parkinson Esquizofrenia Dopamina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Doença de Parkinson | dopamina | esquizofrenia | neurociência computacional | Sinapse Glutamatérgica | vias de sinalização | Neurociência Computacional

Resumo

Em neurônios hipocampais, a ação da dopamina sobre a transmissão glutamatérgica modula a potenciação (LTP) e a depressão (LTD) sináptica de longa duração e, consequentemente, a ocorrência de aprendizagem e memória. Alterações da integração dopaminérgica e glutamatérgica hipocampal são consideradas como possíveis substratos moleculares para os sintomas cognitivos de diversas patologias. No entanto, a dinâmica dos mecanismos moleculares envolvidos nesta integração ainda é pouco conhecida. Portanto, o objetivo deste projeto é desenvolver um modelo computacional de uma espinha dendrítica hipocampal contento os receptores sinápticos de glutamato e de dopamina, suas respectivas vias de sinalização e os mecanismos responsáveis por sua integração em situações fisiológicas saudáveis e patológicas. Este modelo unificará as informações da literatura experimental para simular a ação da dopamina sobre a transmissão glutamatérgica durante a ocorrência de LTP e LTD. Posteriormente, alterações fisiológicas associadas com dois processos patológicos, a doença de Parkinson e a esquizofrenia, serão implementadas no modelo. As alterações fisiológicas associadas a essas patologias prejudicam a ocorrência de LTP e LTD hipocampal e serão simuladas de maneira sistemática para se analisar suas consequências na dinâmica do modelo. A partir destas análises, serão feitas modificações em componentes do modelo para restaurar seu padrão de funcionamento fisiológico normal com a intenção de se identificar novos alvos terapêuticos. Espera-se que os resultados deste trabalho contribuam para a compreensão dos aspectos moleculares da plasticidade sináptica em condições saudáveis e durante as patologias investigadas e indique novos alvos terapêuticos para tratá-las. (AU)

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ANTUNES, GABRIELA; FARIA DA SILVA, SAMUEL F.; SIMOES DE SOUZA, FABIO M.. Mirror Neurons Modeled Through Spike-Timing-Dependent Plasticity are Affected by Channelopathies Associated with Autism Spectrum Disorder. International Journal of Neural Systems, v. 28, n. 5, SI, JUN 2018. (15/50122-0, 14/08481-0, 16/18825-4)

ANTUNES, G.; ROQUE, A. C.; SIMOES-DE-SOUZA, F. M.. Stochastic Induction of Long-Term Potentiation and Long-Term Depression. SCIENTIFIC REPORTS, v. 6, AUG 3 2016. (14/08481-0, 13/07699-0, 15/50122-0)

ANTUNES, G.; ROQUE, A. C.; SIMOES-DE-SOUZA, F. M.. Molecular mechanisms of detection and discrimination of dynamic signals. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, FEB 6 2018. (14/08481-0, 16/18825-4, 15/50122-0)

ANTUNES, G.; SIMOES-DE-SOUZA, F. M.. AMPA receptor trafficking and its role in heterosynaptic plasticity. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, JUL 9 2018. (14/08481-0, 16/18825-4, 15/50122-0)

ANTUNES, GABRIELA; ROQUE, ANTONIO C.; SIMOES DE SOUZA, FABIO M.. Modelling intracellular competition for calcium: kinetic and thermodynamic control of different molecular modes of signal decoding. SCIENTIFIC REPORTS, v. 6, APR 1 2016. (14/08481-0, 13/07699-0)