Implicações de variantes bialélicas de perda de função no gene TBCK, no transporte de vesículas de células progenitoras neurais derivadas de células-tronco pluripotentes induzidas - Suzuki, Angela May (2021)
O transtorno do espectro autista (TEA) constitui um grupo complexo de doenças do neurodesenvolvimento, caracterizado por déficit na capacidade de comunicação e de interação social, assim como por interesses restritos e padrão de comportamento repetitivo e estereotipado. Estudos genômicos em indivíduos com TEA vem contribuindo com grandes avanços na compreensão da sua arquitetura genética. Neste trabalho, nós descrevemos duas irmãs encaminhadas ao CEGH-CEL com diagnóstico inicial de TEA. Análise de exoma levou à identificação de variantes bialélicas de perda de função em TBCK, contribuindo para o diagnóstico da recém descrita encefalopatia, Hipotonia infantil com atraso psicomotor e dismorfismos faciais 3 (IHPRF3). Importante destacar que a avaliação clínica das duas irmãs reforça o autismo como uma característica clínica adicional da síndrome. Embora TBCK tenha sido implicado na regulação da via de sinalização mTOR e autofagia em células não neurais, é cada vez mais evidente que a menor ativação dessa via, observada anteriormente em fibroblastos e linfoblastos de pacientes com a síndrome, não é suficiente para explicar toda a complexidade clínica da doença. Dessa forma, com o intuito de investigar as funções de TBCK em células neurais, assim como para uma melhor compreensão dos mecanismos moleculares associados à síndrome IHPRF3, nós utilizamos como modelo de estudo células neuroprogenitoras (iNPC) derivadas de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC) das duas irmãs afetadas e três controles. Análises de colocalização entre TBCK e marcadores de compartimentos da via secretória em iNPC, são consistentes com papel de TBCK sobre a via secretória inicial. Nossos dados sugerem que alterações no transporte de vesículas entre o retículo endoplasmático-Golgi devido à falta da proteína TBCK funcional representam potencial mecanismo molecular para prejuízos no transporte de proteínas recém-sintetizadas aos seus locais definitivos, assim como para a biogênese de autofagossomos, progressão do ciclo celular e migração, observados nas células das pacientes. Esses processos são essenciais para a neurogênese, migração neuronal e organização da arquitetura celular do cérebro em desenvolvimento. Dessa forma, alterações no transporte de vesículas entre o retículo e Golgi, devido ao mau funcionamento da proteína TBCK, podem contribuir para a manifestação tanto de fenótipos neurodesenvolvimentais, como neurodegenerativos observados em pacientes com IHPRF3. Em concordância com papel de TBCK na via secretora inicial, nossa avaliação dos resultados da via mTOR levanta a hipótese de que o papel de TBCK sobre essa via de sinalização é mediado pela atividade de TBCK sobre outro regulador do transporte de vesícula da via secretória inicial, como as proteínas G ARF1 ou RAB1A. Ainda, embora nós não tenhamos observado nenhuma evidência de alteração ao longo da via endolisossomal em iNPC derivados das pacientes, nossa análise de colocalização sugere que TBCK pode desempenhar algum papel regulatório nos endossomos primários. Assim, novas análises com outros pacientes com a síndrome e em diferentes contextos serão de grande relevância para o melhor entendimento das funções de TBCK.