Os cientistas demonstraram recentemente que as raras desajustes hereditárias em SLC32A1, um gene que codifica o transportador de ácido gama-aminobutírico vesicular, podem causar epilepsia genética com convulsões febris. Agora a questão era se estes genes mal codificados poderiam também ser responsáveis pela encefalopatia epiléptica.
Os membros da família das proteínas transportadoras de soluto ( SLC ) transportam uma variedade de substratos, sendo os aminoácidos os mais comuns. SCL32A1 demonstrou transportar ácido gama-aminobutírico (GABA) e glicina em vesículas sinápticas (SVs). Por conseguinte, também é chamado transportador vesicular GABA (VGAT) ou transportador vesicular inibitório de aminoácidos (VIAAT). GABA é um importante neurotransmissor inibitório que é crucial para o bom funcionamento do cérebro maduro. Juntamente com a glicina, GABA actua também como um neurotransmissor inibitório na medula espinal e no tronco encefálico. Uma vez que a perturbação da neurotransmissão GABA-érgica é uma causa estabelecida de epilepsia e perturbações do neurodesenvolvimento, a função VGAT prejudicada é uma causa plausível de encefalopatia de desenvolvimento e epilepsia (DEE) [1]. Recentemente, foram descritas variantes heterozigotas raras em SLC32A1 que poderiam ser isoladas em famílias com o fenótipo de epilepsia genética com convulsões febris plus (GEFS+) e epilepsia generalizada idiopática [2]. Os membros da família afectados tinham uma vasta gama de tipos de apreensões – por exemplo, apreensões febris, apreensões focais, apreensões generalizadas e apreensões não classificadas, mas sem atraso de desenvolvimento (DD) ou incapacidade intelectual (ID). Num estudo, a causalidade das variantes foi agora ilustrada pela modelação em silico e a sua avaliação funcional num modelo de cultura de células neuronais [3].
Quatro casos de pacientes sob o microscópio
A sequenciação exome identificou quatro indivíduos com encefalopatia de desenvolvimento e epilepsia e variantes de novo missense em SLC32A1. A fim de avaliar a causalidade, foi também realizada uma avaliação funcional das variantes identificadas num modelo de cultura neuronal de células do rato. Os resultados mostraram um atraso de desenvolvimento global e um atraso mental moderado a grave em todos os quatro pacientes. As apreensões começaram aos 4 meses e 1 mês de idade nos sujeitos 1 e 4, respectivamente, e na primeira infância nos sujeitos 2 e 3 (aos 15 meses e 18 meses de idade, respectivamente). Os indivíduos 1 e 4 exibiram inicialmente uma consciência deficiente focal e focal, enquanto as convulsões tónico-clónicas generalizadas predominaram nos indivíduos 2 e 3. Além disso, o sujeito mostrou 2 convulsões mioclónicas e estado epiléptico com suspeita de epilepsia atónica mioclónica. Mostrou também convulsões focais com consciência perturbada. Apesar da semiologia inicial da convulsão focal da pessoa 4, esta pessoa desenvolveu mais tarde epilepsia generalizada com convulsões atónicas, mioclónicas e tónico-clónicas generalizadas, bem como mioclónia das pálpebras.
Durante o decurso da epilepsia, todos os quatro indivíduos experimentaram pelo menos alguns períodos prolongados de liberdade de convulsões. Em momentos em que as apreensões se intensificaram, todos os indivíduos tiveram períodos de abrandamento do desenvolvimento e também de regressão. Todas as quatro variantes de novo em SLC32A1 identificadas neste estudo incluíram alterações de missense.
O modelo do rato deve fornecer informação
Para investigar os efeitos das quatro variantes do VGAT na neurotransmissão inibitória, as construções lentivíricas de cada variante foram expressas em neurónios GABAergicos striatais de rato em culturas de microisland. Neurónios únicos que crescem em microislandas astrocíticas formam sinapses apenas com eles próprios. Os registos electrofisiológicos de tais neurónios isolados e autópticos permitem análises detalhadas da neurotransmissão de neurónios individuais em condições definidas e são ideais para análises de estrutura-função de proteínas sinápticas. O VGAT de humanos e ratos tem uma identidade de 98,5% a nível de aminoácidos.
Em modelação de silico e análises funcionais mostraram que três das variantes localizadas em hélices levam a um tamanho quântico reduzido, o que está associado a um enchimento deficiente de vesículas sinápticas com GABA. A quarta variante, localizada no termo N de ácido gama-aminobutírico vesicular, não tem efeito no tamanho quântico, mas aumenta a probabilidade de libertação pré-sináptica, resultando numa maior depressão sináptica após estimulação de alta frequência.
Assim, as variantes de ácido gama-aminobutírico vesicular podem afectar a neurotransmissão GABAergic por pelo menos dois mecanismos – o do preenchimento de vesículas sinápticas e da alteração da plasticidade sináptica de curto prazo. Assim, variantes de novo missense em SLC32A1 poderiam ser detectadas como causa de encefalopatia epiléptica e de desenvolvimento.
Literatura:
- Maljevic S, Møller RS, Reid CA, et al: Espectro de variantes de receptores GABAA na epilepsia. Curr Opinião Neurol 2019; 32: 183-190.
- Heron SE, Regan BM, Harris RV, et al: Association of SLC32A1 missense variants with genetic epilepsy with febrile convizures plus. Neurologia 2021; 96: e2251-e2260.
- Platzer K, Sticht H, Bupp C, et al: De Novo Missense Variants in SLC32A1 Cause a Developmental and Epileptic Encephalopathy Due to Impaired GABAergic Neurotransmission. Ann Neurol 2022; 92: 958-973.
InFo NEUROLOGIA & PSYCHIATRY 2023; 21(2): 32
