Galectina-4: plasticidade sináptica, memória e neuromodulação

Abstract

Distúrbios neurológicos (DNs) são condições crônicas que comprometem a plasticidade sináptica, a memória e o aprendizado. Nas últimas décadas, evidências têm apontado o envolvimento das galectinas expressas no sistema nervoso central em processos de neuromodulação e neuroinflamação associados aos DNs. Apesar dos avanços, o papel da Galectina-4 (Gal-4) no cérebro permanece pouco explorado, especialmente em relação à plasticidade sináptica, memória e aprendizado. Diante disso, este estudo investigou a contribuição da Gal-4 na plasticidade sináptica e na consolidação da memória, com ênfase em sua interação com vias de sinalização gabaérgicas, dopaminérgicas e glutamatérgicas. Análises in silico utilizando o ClusPro, indicaram energia de ligação favorável de acordo com o parâmetro de menor pontuação ponderada de energia e eficiência de acoplamento da Gal-4 à subunidade GluN2B de receptores glutamatérgicos tipo NMDA (Weighted Score = -1029,5) e aos receptores dopaminérgicos D2 (Weighted Score = -818,3). Complementarmente, experimentos de imunocitoquímica em células de neuroblastoma humano mostraram aumento significativo da expressão endógena de Gal-4 após o bloqueio de vias glutamatérgicas (Z = 7,047; Z = 5,210; p < 0,0001) e dopaminérgicas (Z = 8,404; Z = 6,400; (p < 0,0001), em comparação ao grupo controle e ao grupo tratado com muscimol, respectivamente. Além disso, o bloqueio da Gal-4 endógena reduziu os níveis de pCREB em células de neuroblastoma submetidas à atividade gabaérgica, quando comparado ao grupo com excitação neuronal sem bloqueio (Z = 5,455; p < 0,0001), sugerindo uma possível modulação da Gal-4 sobre vias de sinalização relacionadas à atividade neuronal in vitro. Por outro lado, a inibição de Gal-4 não alterou a expressão gênica de receptores dopaminérgicos, glutamatérgicos, pCREB, nem de genes associados à plasticidade sináptica. Em modelo in vivo, o bloqueio intra-hipocampal de Gal-4 não impactou a memória de medo na tarefa de condicionamento contextual. Em conjunto, os dados indicam, de forma inédita, que a Gal-4 endógena pode exercer um papel neuromodulador na plasticidade sináptica por meio de mecanismos pós-transcricionais homeostáticos, envolvendo as vias NMDA/pCREB e D2/pCREB.