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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
Linha de fomento: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
Convênio/Acordo: 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

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, G.; SIMOES-DE-SOUZA, F. M. AMPA receptor trafficking and its role in heterosynaptic plasticity. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, JUL 9 2018. Citações Web of Science: 2.
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. Citações Web of Science: 2.
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. Citações Web of Science: 1.
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. Citações Web of Science: 4.
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. Citações Web of Science: 10.

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