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O sistema nervoso sofre extensas mudanças na padronização, remodelação e especificação celular durante o desenvolvimento. Em mamíferos maduros, consiste em redes de células que alcançam todos os órgãos e partes do corpo para conduzir impulsos de ida e volta para controlar as respostas fisiológicas essenciais aos estímulos internos e externos de forma oportuna. Para realizar suas tarefas, o sistema nervoso usa um grande número de células com propriedades diferentes para formar estruturas extremamente complexas e depende de um conjunto de mecanismos reguladores genéticos elaborados para seu desenvolvimento e função. microRNAs (miRNAs) foram adicionados como os mais novos atores-chave na regulação do sistema nervoso. miRNAs são uma classe de RNAs abundantes, aproximadamente 22-nucleotídeos de longa duração, expressos endogenamente em uma ampla gama de organismos e em cada tipo celular dos organismos. Ao regular a expressão de um grande número de genes codificadores de proteínas, os miRNAs controlam uma variedade de processos biológicos importantes (Ambros, 2004). Esta revisão resume o nosso entendimento actual do papel dos miRNAs no sistema nervoso dos mamíferos.

miRNAs: a Biogénese e os Mecanismos de Acção. Um miRNA pode estar localizado dentro de um intron ou exon de um gene hospedeiro ou constituir uma unidade independente de transcrição (Rodriguez et al., 2004). É transcrito inicialmente como parte de uma transcrição primária muito mais longa, geralmente por RNA polimerase II (Cullen, 2004). Em mamíferos, a transcrição é clivada por uma RNase chamada Drosha, juntamente com sua subunidade reguladora DGCR8, para liberar um precursor de aproximadamente 65-nucleotídeos no núcleo. Um pequeno número de precursores também pode ser gerado de forma independente de Drosha (Berezikov et al., 2007; Okamura et al., 2007; Ruby et al., 2007). O precursor é então exportado para o citoplasma pela Exportin5 e seu cofactor Ran vinculado ao GTP. Uma vez no citoplasma, o precursor é processado por outro RNase, Dicer, para produzir um RNA duplex intermediário de aproximadamente 22 pares de bases. A ligação de uma proteína de Argonaute ao duplex e os rearranjos estruturais resultantes resultam na retenção do miRNA maduro, de cadeia única, no Argonaute: complexo miRNA. Como a expressão do mRNA, a expressão do miRNA pode ser regulada transcrição e pós-transcrição, e alguns dos exemplos serão discutidos mais tarde.

O complexo Argonaute:miRNA medeia os efeitos biológicos diretos do miRNA via interferência do RNA e mecanismos relacionados (He e Hannon, 2004). Numerosas proteínas têm sido relatadas para interagir com a proteína Argonaute, embora suas funções subseqüentes não tenham sido firmemente estabelecidas. O miRNA miRNA fornece claramente especificidade ao processo de silenciamento do RNA através da ligação à sua sequência alvo, normalmente localizada nas regiões não traduzidas de um mRNA animal em 3′. A complementaridade entre o final de 5′ do miRNA, a chamada região das sementes, e o mRNA alvo parece ser desproporcionalmente crítica para a especificidade de ligação, enquanto que o final de 3′ do miRNA contribui menos para o reconhecimento do alvo (Lewis et al., 2005). Como um miRNA animal quase nunca é perfeitamente compatível com seus alvos, e complementaridades parciais são de fato suficientes para a função do miRNA, um miRNA pode regular a expressão de centenas de genes; por outro lado, um mRNA pode conter múltiplos locais de reconhecimento do miRNA (Lewis et al., 2005; Xie et al., 2005; Miranda et al., 2006). A interação entre um miRNA e seu mRNA alvo leva principalmente à diminuição da produção do produto do gene alvo (ou seja, proteína), embora o mecanismo detalhado permaneça elusivo (Filipowicz et al., 2008). A proteína Argonaute provavelmente interage com o mecanismo de tradução para inibir a síntese proteica, que pode ocorrer em vários estágios (por exemplo, nas etapas de iniciação e alongamento) durante a tradução, talvez dependendo da natureza do miRNA e da transcrição do alvo. mRNAs que são impedidos de traduzir frequentemente mostram também uma acumulação reduzida. Modos de acção adicionais também foram atribuídos aos miRNAs. Por exemplo, os mRNAs podem reprimir a expressão gênica em células de cultura cíclica, mas melhorar a expressão gênica em células presas (Vasudevan e Steitz, 2007; Vasudevan et al., 2007). Embora esta última possibilidade tenha implicações significativas para os neurônios pós-mitóticos, os esforços de pesquisa até agora têm sido focados na compreensão da repressão gênica mediada pelo miRNA no sistema nervoso.

Existem aproximadamente 600 genes miRNA humanos no atual banco de dados do miRNA, codificando aproximadamente 1000 miRNAs potenciais (Griffiths-Jones et al., 2008). Muitos deles são conservados evolutivamente em mamíferos, alguns até mesmo em vermes e moscas. os genes miRNA são nomeados na ordem de sua descoberta, como miR-1, miR-2, etc., levando em consideração a conservação das espécies, com exceção do lin-4 e do let-7, que são os dois primeiros miRNAs já identificados. a descoberta de miRNA tem sido grandemente facilitada por esforços maciços de seqüenciamento e pela predição de programas de computador seguidos pela confirmação com métodos sensíveis de reação em cadeia da polimerase. Estas abordagens, no entanto, têm ressalvas. Um pequeno número dos miRNAs é provavelmente mal anotado e, em vez disso, representam produtos de degradação de transcrições não relacionadas (Berezikov et al., 2006a). Além disso, como um miRNA age ligando-se aos seus mRNAs alvo, potencialmente numerados em centenas, a função de um miRNA depende criticamente da sua massa. O número de cópias dos miRNA mais abundantes pode exceder 10.000 por célula ou neurónio (Lim et al., 2003; Kye et al., 2007), mas é possível que certos miRNA da base de dados sejam expressos a um nível demasiado baixo para serem eficazes contra a maioria dos seus outros potenciais alvos. Por outro lado, mesmo que um miRNA seja raramente encontrado em uma amostra total de tecido, ele ainda pode ser funcional se estiver altamente restrito a uma subpopulação de células de um determinado tipo celular ou estágio de desenvolvimento, que pode ser relevante para a situação no sistema nervoso.

miRNA Expressão no Sistema Nervoso. Como outros tecidos e células, o sistema nervoso e as linhas celulares neurais também expressam miRNAs, alguns dos quais são enriquecidos ou únicos nos tecidos e células neurais (por exemplo, miR-9, miR-124, miR-125, miR-128 e miR-129) (Lagos-Quintana et al., 2002; Dostie et al, 2003; Babak et al., 2004; Barad et al., 2004; Kim et al., 2004; Liu et al., 2004; Nelson et al., 2004; Sempere et al., 2004; Baskerville e Bartel, 2005; Berezikov et al., 2006b; Hohjoh e Fukushima, 2007a; Landgraf et al., 2007; Bak et al., 2008). O número de genes miRNA encontrados no sistema nervoso parece ser maior do que em muitos outros órgãos, talvez em parte refletindo o fato de que o sistema nervoso contém muitos tipos e subtipos de células. Para compreender a complexidade da expressão do miRNA, estes estudos revelaram ainda que áreas anatomicamente distintas do sistema nervoso central adulto (por exemplo, cerebelo, hipotálamo e hipocampo) expressam miRNA semelhantes, mas níveis relativos de miRNA podem variar significativamente em diferentes regiões.

expressão do miRNA durante a diferenciação neuronal e o neurodesenvolvimento também tem sido investigado. Quando tratadas com ácido all-trans-retinóico, as células do carcinoma embrionário se diferenciarão terminantemente em células semelhantes a neurônios. Acompanhando as mudanças morfológicas, a expressão de miRNAs como miR-9, miR-124 e miR-125 é significativamente induzida ao longo do tempo, sugerindo que estes miRNAs podem desempenhar um papel na diferenciação ou determinação do destino celular, além de suas funções potenciais em adultos (Sempere et al., 2004; Smirnova et al., 2005; Hohjoh e Fukushima, 2007b). Muitos miRNAs que não são específicos para o sistema nervoso também são afetados. Por exemplo, a família let-7 dos miRNAs é proeminentemente regulada, o que provavelmente tem uma influência mais geral no processo de diferenciação e desenvolvimento. Mudanças similares e profundas na expressão do miRNA são observadas quando células-tronco embrionárias sofrem neurogênese e gliogênese (Smirnova et al., 2005; Krichevsky et al., 2006). Além disso, miR-124 e miR-128 são mostrados como sendo preferencialmente expressos em neurônios, enquanto miR-23, miR-26 e miR-29 são restritos ou enriquecidos em astrocitos (Smirnova et al, 2005). o perfil de expressão do miRNA no desenvolvimento do sistema nervoso em mamíferos também tem sido examinado, e novamente, uma onda temporalmente regulada de expressão do miRNA é observada (Krichevsky et al., 2003; Miska et al., 2004; Smirnova et al., 2005; Wheeler et al., 2006; Dogini et al., 2008). Todos estes resultados sugerem que o perfil de expressão do miRNA pode servir como um marcador do desenvolvimento neuronal e que miRNAs específicos podem contribuir para o processo de desenvolvimento.

miRNAs têm sido isolados de polissomas em neurônios cultivados, consistente com o papel do miRNA no controle da tradução (Kim et al., 2004; Nelson et al., 2004). Uma faceta estratégica da regulação gênica nas células neurais é que muitos mRNAs estão concentrados perto de estruturas específicas para assegurar a síntese proteica local, regulada por atividade. É concebível que alguns mRNAs também sigam tais padrões de distribuição subcelular. Foi relatado um enriquecimento ou esgotamento selectivo dos mRNAs nos dendritos (Schratt et al., 2006; Kye et al., 2007). Estes resultados sugerem que os miRNAs, assim como as proteínas de ligação do mRNA específicos da sequência, poderiam regular a expressão gênica localmente para afetar a plasticidade sináptica nas células neurais.

Função do miRNA: Lições dos Estudos da Perda Global dos miRNAs. As eliminações condicionais de Dicer, o gene necessário para a biogénese do miRNA, têm sido usadas extensivamente para examinar os papéis colectivos dos miRNAs em tecidos e tipos celulares específicos em ratos. A perda de Dicer em células maduras de Purkinje é seguida pela rápida disseminação dos miRNAs sem impacto imediato na fisiologia ou função celular (Schaefer et al., 2007). No entanto, a morte celular eventualmente ocorre, levando à degeneração cerebelar progressiva e ao desenvolvimento de ataxia, que espelha os distúrbios neurodegenerativos em humanos. A ablação mais acentuada em neurônios dopaminérgicos pós-mitóticos do cérebro médio também leva a uma perda progressiva dos neurônios in vitro e in vivo, e ratos mutantes reduziram marcadamente a locomoção, reminiscência de pacientes com doença de Parkinson (Kim et al., 2007). O nocaute homozigotos de Dicer, a partir do dia embrionário 15,5, no córtex e hipocampo de ratos resulta em alterações na morfologia dendrítica, apoptose, microcefalia, ataxia e morte até 3 semanas após o nascimento (Davis et al., 2008). Ratos com perda de Dicer em neurônios dopaminoceptivos striatais também apresentam fenótipos comportamentais e neuroanatômicos, embora, ao contrário dos neurônios visados nos outros estudos, os neurônios afetados sobrevivam durante a vida dos animais, que é de aproximadamente 10 semanas (Cuellar et al., 2008). O Dicer é ainda necessário para a diferenciação olfativa no embrião, a manutenção dos progenitores olfativos e a diferenciação dos precursores olfativos, sendo dispensável para a função adequada dos neurônios maduros em camundongos (Choi et al., 2008). Uma causa subjacente a estes fenótipos pode ser que o esgotamento do miRNA leva a uma perda muito gradual de proteínas importantes e/ou acumulação de certas proteínas a um nível que é, em última instância, tóxico para as células. Resta saber se alguns dos fenótipos observados resultam da perda das funções independentes do miRNA de Dicer, porque Dicer também processa outros pequenos RNAs, tais como pequenos RNAs interferentes. A haploinsuficiência do DGCR8, outro gene envolvido no processamento do miRNA, resulta na redução da expressão do miRNA e déficits neuronais e comportamentais também em ratos (Stark et al., 2008). Em geral, um argumento muito forte pode ser feito para as importantes funções dos miRNAs na diferenciação neuronal e sobrevivência, o que é consistente com a expressão ubíqua dos miRNAs e suas funções em outros tecidos.

função do miRNA: Lições dos Estudos de MiRNAs Individuais. As funções dos miRNAs individuais em neurónios em desenvolvimento foram investigadas. No mesmo estudo que demonstrou os papéis combinados dos miRNAs na manutenção de neurónios dopaminérgicos do cérebro médio (Kim et al., 2007), verificou-se que o miR-133b reprimiu a diferenciação destes neurónios das células estaminais embrionárias e culturas de cérebro médio. Os autores identificaram um alvo de miR-133b como o fator de transcrição Pitx3, que normalmente ativa a expressão gênica em neurônios dopaminérgicos. Choi et al. (2008) mostraram que o miR-200 é essencial para a diferenciação das células progenitoras olfativas e que sua função pode depender de sua capacidade de visar as vias de sinalização do Notch e fator de crescimento transformador-β e Foxg1. Outro exemplo talvez melhor estudado é o miR-124, um miRNA abundante e de assinatura nos neurônios. A expressão do miR-124 é baixa em células-tronco embrionárias e células precursoras neuronais, mas se eleva dramaticamente nos neurônios. A superexpressão precoce do miR-124 junto com outro miRNA abundante, o miR-9, muda a diferenciação dos precursores para neurônios, sugerindo que o miR-124 e o miR-9 estimulam a diferenciação neuronal (Krichevsky et al., 2006). Em um estudo separado, a superexpressão da miR-124 promove enquanto a inibição da função miR-124 retarda o crescimento neurite (Yu et al., 2008). miR-124 pode conferir propriedades neuronais às células, porque a superexpressão da miR-124 nas células de HeLa regula muitos genes cuja expressão está ausente nos neurônios (Lim et al., 2005), enquanto o bloqueio da atividade da miR-124 em neurônios maduros aumenta os níveis de mRNAs não neuronais (Conaco et al., 2006). miR-124 executa suas funções por pelo menos três mecanismos. Primeiro, inibe a expressão do pequeno domínio C-terminal fosfátase 1, um componente do repressor de transcrição de silenciamento RE1 (Visvanathan et al., 2007). Em tecidos não neuronais, o repressor da transcrição do silenciamento RE1 desliga a transcrição de muitos genes neuronais, incluindo miR-124 (Conaco et al., 2006), que é um exemplo emergente de fatores críticos de transcrição que regulam a expressão de mRNAs e miRNAs. Como resultado do aumento de miR-124 em neurônios, a transcrição de muitos genes específicos de neurônios é induzida. Segundo, a miR-124 bloqueia a expressão da proteína 1, um repressor global de neurônios específicos, alternativa de inclusão exon em células não neuronais (Makeyev et al., 2007). Assim, miR-124 gerencia dois reguladores mestres para influenciar a expressão de um amplo espectro de genes. Terceiro, miR-124 visa diretamente muitos genes envolvidos na regulação citoesquelética, o que pode explicar sua função em promover o crescimento neurite (Yu et al., 2008). miR-124 provavelmente tem muitos outros alvos diretos também.

Em neurônios maduros, a síntese local de proteínas miRNA regulada nas sinapses é um modelo atraente para estabelecer a plasticidade sináptica. Em neurônios hipocampais de rato miR-134 está concentrado no compartimento sinaptodendritico (Schratt et al., 2006). A superexpressão de miR-134 diminui significativamente o volume da coluna dendrítica, o que se aproxima da força sináptica, enquanto que a inibição da função miR-134 aumenta o volume da coluna. Nos dendritos, miR-134 impede a tradução do dominio liminar contendo proteína quinase 1 (Limk1), um regulador da dinâmica do filamento de actina. A superexpressão de Limk1 neutraliza os efeitos de miR-134 na morfologia da coluna vertebral, indicando que a inibição da expressão de Limk1 é um caminho principal através do qual miR-134 restringe o tamanho das espinhas dendríticas. A interação funcional entre Limk1 e miR-134 pode ser regulada por atividades neuronais, pois é aliviada pelo fator neurotrófico derivado do cérebro liberado na estimulação sináptica através de mecanismos ainda não determinados. A implicação é que se a associação de um miRNA, como a de proteínas de ligação específicas do RNA, com um mRNA ou mRNAs alvo é controlada por um estímulo, então o estímulo pode modular a interação entre o miRNA e mRNA(s) para regular a expressão gênica rapidamente e de forma coordenada. Embora o miRNA-134 seja até agora o único miRNA mamífero que mostrou ter uma função localizada em neurônios, a descoberta de que proteínas envolvidas na biogênese e função do miRNA estão presentes em densidades pós-sinápticas, axônios e cones de crescimento sugere que as funções específicas de miRNA adicionais podem ser identificadas nesses locais (Lugli et al., 2005; Hengst e Jaffrey, 2007). Sugerindo um papel para miRNAs no controle da liberação de neurotransmissores, tem sido relatado que miR-130a e miR-206 inibem a síntese da substância neurotransmissora P em células neuronais derivadas de células-tronco mesenquimais humanas, enquanto que a interleucina-1α reduz a expressão dos miRNAs, assim aliviando a inibição (Greco e Rameshwar, 2007).

A expressão e função dos miRNAs neurais é influenciada por sinais externos, incluindo agentes farmacológicos. Em um modelo de cultura neurosférica derivada do córtex cerebral do rato fetal para estudar como o etanol afeta o desenvolvimento cerebral fetal, uma dose alta de etanol é mostrada para suprimir a expressão de miR-21, miR-335, miR-9 e miR-153, mas uma dose menor de etanol induz miR-335 (Sathyan et al., 2007). Espécies reativas de oxigênio alteram a expressão do miRNA em culturas de células cerebrais humanas (Lukiw e Pogue, 2007), uma situação que pode ter relevância para a doença de Alzheimer (Lukiw, 2007). Como exemplo de drogas psicoterapêuticas que visam miRNAs, lítio e valproato, dois importantes estabilizadores do humor, afectam a expressão a longo prazo de let-7b, let-7c, miR-128a, miR-24a, miR-30c, miR-34a, miR-221, e miR-144 em hipocampo de rato (Zhou et al., 2008). As funções destes miRNAs precisam de ser melhor definidas. Os miRNAs podem mediar parcialmente os efeitos do etanol, espécies reativas de oxigênio ou estabilizadores do humor na expressão gênica, e/ou podem significar as mudanças adaptativas nas células cerebrais. A partir dos miRNAs alterados, pode-se deduzir e testar as mudanças de expressão em seus genes alvo para esclarecer os mecanismos de ação de vários agentes e tratamentos. Em um desses estudos, a estimulação hiperosmolar de longo prazo é mostrada para aumentar os níveis miR-7b no hipotálamo, e um alvo miR-7b é identificado como Fos, um fator crítico de transcrição que medeia as respostas a muitos agentes neurofarmacológicos (Lee et al., 2006). A transcrição de miR-132 é controlada positivamente pela proteína de ligação do elemento de resposta cAMP, que, como Fos, responde a uma ampla gama de estímulos e atividades neurais (Vo et al., 2005; Wayman et al., 2008). miR-132 down-regula p250GAP, um membro da família Rac/Rho de proteínas ativadoras de GTPase-activadoras que restringem o crescimento neurite. A produção de miR-132 dependente de proteínas, impulsionada pela atividade, resulta na inibição de p250GAP e no crescimento neurite, contribuindo assim para a plasticidade dendrítica. Um segundo alvo do miR-132 é a proteína metil CpG ligante 2, um repressor de transcrição geral (Klein et al., 2007). Além disso, miR-132 e outro miRNA específico do cérebro, miR-129, são controlados pela luz e pelo relógio circadiano e, por sua vez, modulam o processo circadiano no núcleo supraquiasmático in vivo (Cheng et al., 2007).

Do corpo de evidências em rápido crescimento, é claro que os miRNAs regulam a expressão dos genes envolvidos em uma gama diversificada de processos para afetar muitos passos e aspectos da maturação e operação do sistema nervoso dos mamíferos. Estudos futuros irão elucidar como os miRNAs atuam, em conjunto com fatores de transcrição, proteínas ligantes do mRNA e outras proteínas reguladoras, para afinar a expressão gênica em resposta a estímulos internos e externos temporária e espacialmente.

Associação do miRNA com Doenças Neurológicas no Ser Humano. A expressão e função aberrante do miRNA tem sido implicada em câncer e outras doenças do sistema nervoso. miRNAs são diferentemente expressos em glioblastoma e neuroblastoma (Chan et al., 2005; Ciafre et al., 2005; Laneve et al., 2007; Lukiw et al., 2009; Silber et al., 2008). Por exemplo, o glioblastoma aumentou os níveis de miR-21, miR-221, e miR-222, mas diminuiu os níveis de miR-7, miR-124, e miR-137. miR-21 é um oncogene suspeito frequentemente superexpresso em cânceres. Alvos potenciais de miR-221 e miR-222 incluem p27 e p57, inibidores da progressão do ciclo celular (Gillies e Lorimer, 2007; Medina et al., 2008), enquanto a diminuição da miR-7 pode aumentar a expressão do receptor do fator de crescimento epidérmico e a via do Akt (Kefas et al, 2008) e Fos (Lee et al., 2006).

Numerosos estudos Dicer knockout revelaram fenótipos de ratos semelhantes aos exibidos nas doenças neurodegenerativas humanas (ver acima), sugerindo que a perda de miRNAs globais e/ou específicos pode contribuir para as doenças. Em humanos, foi identificado um polimorfismo de um único nucleotídeo no site de ligação miR-189 na região não traduzida do mRNA 3′ para um forte gene candidato à síndrome de Tourette, SLIT e Trk-like 1, (Abelson et al., 2005). A mudança nucleotídica melhora a repressão ao gene miRNA mediado, de acordo com um ensaio de reportagem. A expressão miR-133b é deficiente no cérebro médio de pacientes com doença de Parkinson, embora a relação causal entre a perda de miR-133b e a doença de Parkinson aguarde determinação (Kim et al., 2007). Uma série de miRNAs é encontrada diferentemente expressa no córtex pré-frontal de pacientes com esquizofrenia (Perkins et al., 2007) ou no cérebro de pacientes com doença de Alzheimer (Lukiw, 2007; Lukiw et al., 2008). Por exemplo, miR-146a está elevado nas células cerebrais de pacientes com doença de Alzheimer, enquanto a expressão de seu alvo putativo, fator complementar H, está deprimida. A transcrição de miR-146a é estimulada pelo fator nuclear-κB (Taganov et al., 2006; Lukiw et al., 2008), o que é consistente com o envolvimento de respostas inflamatórias e outras respostas ao estresse na patogênese do mal de Alzheimer. A doença de Alzheimer está ainda correlacionada com a perda de miR-29 e miR-107 do cérebro, que normalmente suprimem a expressão β-secretase (Hebert et al., 2008; Wang et al., 2008). Finalmente, a expressão alterada da miRNAs, incluindo miR-132 reduzida, é relatada em pacientes com doença de Huntington (Johnson et al., 2008). Uma vez estabelecida uma correlação entre a expressão do miRNA e os distúrbios neurológicos, uma tarefa assustadora é elucidar a contribuição dos miRNAs para estas várias doenças.

Intervenção terapêutica baseada no nosso conhecimento dos miRNAs. Devido à expressão diferencial dos miRNAs em várias doenças, é tentador exagerar a expressão dos miRNAs ou inibir a função dos miRNA para tratar tais afecções. Embora quaisquer resultados ainda sejam preliminares, a inibição da função miRNAs é mostrada para induzir apoptose nas células do glioblastoma e sensibilizar as células para a terapia tumoral citotóxica em ratos (Chan et al., 2005; Corsten et al., 2007). A superexpressão de miR-221 e miR-222 em células de glioblastoma promove a entrada prematura do ciclo celular, levando à morte celular (Medina et al., 2008). Da mesma forma, a sobreexpressão da miR-7 diminui a viabilidade e invasividade das linhas de glioblastoma primário in vitro (Kefas et al., 2008). Estes estudos demonstram que a expressão diferencial do miRNA tem consequências funcionais e que os miRNAs podem servir como alvos de intervenção medicamentosa. Por exemplo, os miRNAs conjugados ao colesterol ou seus inibidores, ou seus vetores de expressão viral, podem ser introduzidos por injeção direcionada no cérebro para alterar a função do miRNA. Por outro lado, drogas que regulam a expressão do miRNA podem ser desenvolvidas, ou uma vez que os efeitos a jusante dos miRNAs sejam revelados, eles se tornarão alvos de drogas também.

MiRNAs artificiais ou RNAs de grampo de cabelo curto também foram projetados e usados para reprimir a expressão gênica via interferência do RNA em modelos de doença. Nesses casos, os miRNAs funcionam como pequenos RNAs interferentes para atacar genes virais ou genes endógenos conhecidos por causar doenças. Em um estudo, uma única administração intracraniana de RNAs de cavilha capilar curta codificados com lentiviral protege ratos de encefalite letal induzida pelo vírus da encefalite japonesa (Kumar et al., 2006). Em outro estudo, a injeção intracerebelar de vírus adeno-associados recombinantes expressando RNAs de grampo capilar curto contra ataxina-1 mutante, a proteína responsável pela doença ataxia espinocerebelar tipo 1, melhor coordenação motora, morfologia cerebelar restaurada e menor inclusão de ataxina-1 nuclear em um modelo de doença murina (Xia et al., 2004). Um terceiro estudo tem como alvo a doença de Huntington (McBride et al., 2008), que é causada por uma proteína de Huntingtin dominantemente mutante. Os miRNAs artificiais contra a proteína são codificados por vírus adeno-associados recombinantes e enviados através de injeção no estriato de ratos que expressam a proteína mutante da caça humana. Os miRNAs são capazes de reduzir a expressão da caça mutante sem causar toxicidade aparente no cérebro do rato.

Future Perspective. Não há dúvida de que a coleção de alvos e funções miRNA validados vai se expandir a um ritmo acelerado em um futuro próximo. Para aprofundar a nossa compreensão dos papéis complexos dos miRNAAs na regulação do sistema nervoso, abordar uma série de questões a seguir será altamente benéfico. Primeiro, é possível refinar a resolução da expressão miRNA para acomodar os muitos tipos e subtipos diferentes de células no sistema nervoso em desenvolvimento e maduro? Além disso, a localização subcelular do miRNA é dinâmica, e a função do miRNA é regulada espacialmente em uma célula neural? Em segundo lugar, deve ser adoptada uma visão sistémica ou global para avaliar como as alterações na expressão do miRNA levam a alterações na expressão das proteínas e, em última análise, a alterações nos fenótipos. Um miRNA provavelmente tem muitos alvos. Embora relatórios publicados tenham examinado, para cada miRNA, tipicamente apenas um dos seus alvos cuja actividade é consistente com a função geral do miRNA, é altamente provável que um miRNA possa regular genes que tanto positiva como negativamente controlam qualquer processo em particular in vivo. As acções dos miRNAm são também integradas com as acções de outras moléculas reguladoras (por exemplo, factores de transcrição). Terceiro, as abordagens genéticas (e.g., nocaute condicional de miRNAs individuais) dar-nos-ão respostas mais definitivas sobre as funções dos miRNAs no sistema nervoso dos mamíferos. Análises genéticas em vermes, moscas e zebrafish têm avançado muito o nosso conhecimento sobre os miRNAs e, de facto, têm predito ou corroborado muitas descobertas no sistema dos mamíferos. Finalmente, as ligações causais entre os miRNAs e as doenças neurológicas precisam de ser estabelecidas, e tal informação deve ser usada para conceber novas estratégias terapêuticas.