Como as células das anémonas-do-mar voltam a formar um organismo
Novas perspetivas sobre a auto-organização e a regeneração dos tecidos
Anúncios
Investigadores da Universidade de Viena descobriram um mecanismo fundamental que permite às anémonas-do-mar formar, a partir de aglomerados celulares desordenados, um organismo totalmente estruturado. O estudo, publicado na revista *Nature Communications*, demonstra que a chamada via de sinalização Notch controla a organização dos tecidos e a formação do eixo corporal. Os resultados proporcionam novos insights sobre as regras fundamentais da auto-organização biológica e poderão contribuir para uma melhor compreensão de como os tecidos se formam, se organizam e se regeneram após perturbações.
Imagem ilustrativa
AI-generated image
Agregado celular auto-organizado numa fase inicial (A) e após o estabelecimento do eixo oral e dos folhelos.
Copyright: Sanjay Narayanaswamy, Ulrich Technau
O desenvolvimento dos animais segue programas genéticos que controlam a formação de células, tecidos e estruturas corporais. Ao mesmo tempo, estes processos são surpreendentemente robustos: muitos organismos conseguem restabelecer a sua organização corporal ordenada mesmo após perturbações significativas. Até ao momento, a forma como esta capacidade de auto-organização é controlada a nível molecular é apenas parcialmente compreendida.
A equipa de investigação liderada por Ulrich Technau, da Faculdade de Ciências da Vida da Universidade de Viena, investigou como os agregados celulares da anémona-do-mar Nematostella vectensis voltam a formar um organismo completo após a sua separação. Apesar da sua estrutura corporal simples, as anémonas-do-mar possuem genes e mecanismos de desenvolvimento que também se encontram noutros animais. Entre estes mecanismos conservados evolutivamente está também a via de sinalização Notch-Delta, um sistema de comunicação entre células vizinhas que constituiu o foco do estudo.
Uma única via de sinalização coordena a formação dos tecidos e do eixo corporal
Quando as células da anémona-do-mar são separadas umas das outras e posteriormente reunidas, surge novamente, no espaço de poucos dias, um organismo totalmente formado. Neste processo, o eixo corporal e as camadas de tecido são restabelecidos na disposição espacial correta – de forma reprodutível e sem a adição de fatores de crescimento adicionais. O primeiro autor, Sanjay Narayanaswamy, conseguiu demonstrar que a via de sinalização Notch é decisiva para este processo. Esta via assegura que as células se organizem corretamente e que os diferentes tipos de tecido se diferenciem uns dos outros. Se a via de sinalização for bloqueada experimentalmente, esta organização deixa de ser possível. Simultaneamente, o Notch também controla a formação do eixo corporal.
Interação entre programas de desenvolvimento centrais
Outras experiências demonstraram que a via de sinalização Notch colabora estreitamente com a via de sinalização Wnt, que também desempenha um papel central na formação do eixo e no desenvolvimento do corpo. A interação destas redes permite que os sistemas biológicos voltem a formar estruturas ordenadas, mesmo após perturbações significativas.
Relevância para além da anémona-do-mar
A capacidade das células de se auto-organizarem é fundamental para a formação e regeneração dos tecidos. Uma vez que as vias de sinalização Notch e Wnt também estão presentes em muitos outros animais e nos seres humanos, os conhecimentos adquiridos vão além da biologia da anémona-do-mar. «O nosso objetivo é compreender por que razão os cnidários conseguem, com a ajuda destes mecanismos moleculares, formar organismos completos de forma tão eficiente através da auto-organização», afirma Ulrich Technau. «Esperamos poder deduzir daí princípios gerais da organização e regeneração dos tecidos.»
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
