POLIMORFISMOS NOS GENES HTR1A E HTR2A INFLUENCIAM O RECRUTAMENTO DE MEMÓRIA DE TRABALHO VISUOESPACIAL NO CÓRTEX FRONTOPARIENTAL

Abstract

RESUMO: A memória de trabalho é definida como um sistema que proporciona um armazenamento e manipulação temporária da informação a fim de executar tarefas cognitivas. O desempenho de tarefas que a envolvem tem sido associado com padrões neurofisiológicos do córtex pré-frontal e córtex pariental, os quais são mensurados por eletroencefalograma. Os polimorfismos HTR1A -1019C/G, HTR2A T102C e HTR2A A-1438G têm sido associados à disponibilidade de receptores serotoninérgicos, bem como no entendimento da memória espacial do indivíduo e da dinâmica molecular envolvida na memória de trabalho. Este estudo teve como objetivo analisar a influência dos polimorfismos nos genes HTR1A e HTR2A associado ao desempenho e diferenças interindividuais durante a tarefa de memória de trabalho visuoespacial, além das modulações da frequência da banda teta. Foram recrutados 178 voluntários do sexo masculino, com idade entre 18 e 32 anos, sendo a média de idade de 22,77 (± 2,97) anos, que não tivessem utilizado drogas psicotrópicas e sem histórico de doenças neurológicas. A análise das frequências genotípicas e alélicas dos polimorfismos mostrou que a população estudada está em equilíbrio de Hardy-Weinberg (p > 0,05). A frequência alélica observada foi de C = 48,5% e G = 51,4% para HTR1A -1019C/G, T = 40,7% e C = 59,2% para HTR2A T102C, A = 40,4% e G = 59,5% para HTR2A A-1438G. Ao analisar a variável comportamental por meio de uma two-way mixed factorial ANOVA em relação à tarefa realizada, com base nos fatores: genótipos e fator eixo (plano horizontal: X e plano vertical: Y), verificou-se que os resultados apresentaram efeito principal para eixo para os três polimorfismos analisados (p<0,0001), independente das combinações genotípicas e dos agrupamentos inter e intragênicos. Portanto, não se pode afirmar que os genótipos não interferem na realização da tarefa, mas que a aleatoriedade dos planos de ativação do estímulo de mira ao alvo, horizontal e vertical, influenciem no desempenho da tarefa, considerando sua nateureza rápida e individual. O resultado da regressão logística binária com base na expressão da serotonina: agrupamento de baixa expressão de serotonina vs. expressão normal de serotonina também não indicou associação estatisticamente significativa para os eixos relacionados a tarefa para nenhum dos polimorfismos (p>0,05). Já os resultados observados nas análises neurofisiológicas pelo teste three-way mixed factorial ANOVA para a banda teta, demonstraram significânica dos genótipos com o alelo mutante, hetero e homozigoto, nos três polimorfismos estudados, com as subáreas do córtex pré-frontal e córtex pariental, indicando um maior recrutamento neural dessas regiões para realização da tarefa. Conclui-se que, os achados deste estudo nos permitem constatar que os polimorfismos estudados parecem não interferir diretamente na análise comportamental, sugerindo que não estejam relacionados com tarefas rápidas, mas de natureza na qual a memorização de múltiplos itens. Já em uma perspectiva neurofisiológica, os alelos HTR1A -1019G, HTR2A 102C e HTR2A -1438G podem modular a atividade de memória de trabalho na rede frontoparietal, exigindo uma maior ativação dessa área para realização de exercícios espaciais. ABSTRACT: Working memory is defined as a system that provides temporary storage and manipulation of information in order to perform cognitive tasks. The performance of tasks that involve it has been associated with neurophysiological patterns in the prefrontal and pariental cortex, which are measured by electroencephalogram. The polymorphisms HTR1A -1019C/G, HTR2A T102C and HTR2A A-1438G have been associated with the availability of serotonin receptors, as well as with the understanding of the individual's spatial memory and the molecular dynamics involved in working memory. This study aimed to analyze the influence of polymorphisms in the HTR1A and HTR2A genes associated with performance and inter-individual differences during the visuospatial working memory task, in addition to theta band frequency modulations. A total of 178 male volunteers, aged between 18 and 32 years, with a mean age of 22.77 (± 2.97) years, who had not used psychotropic drugs and had no history of neurological diseases, were recruited. The analysis of the genotypic and allelic frequencies of the polymorphisms showed that the studied population is in Hardy-Weinberg equilibrium (p > 0.05). The allelic frequency observed was C = 48.5% and G = 51.4% for HTR1A -1019C/G, T = 40.7% and C = 59.2% for HTR2A T102C, A = 40.4% and G = 59.5% for HTR2A A-1438G. When analyzing the behavioral variable by ANOVA mixed factorial in relation to the task performed, based on the factors: genotypes and axis factor (horizontal plane: X and vertical plane: Y), it was found that the results showed a main effect for the axis for the three polymorphisms analyzed (p <0.0001), regardless of genotypic combinations and inter- and intragenic groupings. Therefore, it cannot be said that the genotypes do not interfere with the task performance, but that the randomness of the targeting stimulus activation plans, horizontal and vertical, influence the task performance, considering its rapid and individual nature. The result of binary logistic regression based on 5-HT expression: 5-HT low expression cluster vs. Normal 5-HT expression also did not indicate a statistically significant association for the task-related axes for any of the polymorphisms (p>0.05). The results observed in the neurophysiological analyzes by the three-way mixed factorial ANOVA test for the theta band, showed the significance of the genotypes with the mutant, hetero and homozygous allele, in the three studied polymorphisms, with the subareas of the prefrontal cortex and the pariental cortex, indicating greater neural recruitment of these regions to perform the task. It is concluded that the findings of this study allow us to verify that the studied polymorphisms do not seem to interfere directly in the behavioral analysis, suggesting that they are not related to fast tasks, but of a nature in which the memorization of multiple items. From a neurophysiological perspective, the alleles HTR1A -1019G, HTR2A 102C and HTR2A -1438G can modulate WM activity in the frontoparietal network, requiring greater activation of this area to perform spatial exercises.