Cientistas captam imagens de primeiras formações celulares em embriões

Estudo microscópico possibilitou observar movimentos que ajudam a compreender a formação do eixo corporal em animais.

Imagine três tábuas grandes, cada uma delas capaz de dividir seu corpo em duas partes: a primeira estaria entre seu tronco e suas pernas, a segunda separaria sua barriga de suas costas e a terceira afastaria simetricamente seu lado direito do esquerdo. As tábuas são, na verdade, os planos anatômicos do corpo humano, usados hipoteticamente para nos ajudar a entender como funcionam a movimentação e a estrutura corporal.

Esses planos baseiam-se em eixos anatômicos, que são uma característica presente em todos os animais. Pesquisadores do Laboratório de Biologia Marinha (MBL, na sigla em inglês) da Universidade de Chicago, nos Estados Unidos, conseguiram captar imagens do início da organização celular que forma esse eixo corporal. Até agora, os cientistas apenas supunham como se dava essa formação, mas não enxergavam os processos por trás dela.

Em estudo publicado no fim de janeiro na revista científica Molecular Biology of the Cell, os pesquisadores Tomomi Tani e Hirokazu Ishii mostraram que tanto a célula materna quanto a paterna influenciam na orientação corporal do filho. Na espécie estudada, a ascídia (animal marinho acéfalo), os resultados indicaram que, durante o desenvolvimento do embrião, o traço materno define o eixo barriga-costas e o traço paterno, o eixo cabeça-cauda.

Visualizar essa evolução pode fornecer pistas quanto a falhas na orientação corporal. A teoria mais aceita pelos cientistas sobre a origem do eixo corporal em animais está relacionada aos filamentos de actina, fibras proteicas responsáveis pelo suporte esquelético e pelos movimentos das células. Os microfilamentos — como também são chamados — de dentro do óvulo propulsionam o rearranjo do material citoplasmático após a fecundação.

Captar imagens desse processo é um desafio grande, porque ele se inicia muito rapidamente e ocorre em distâncias minúsculas dentro das células vivas. O método escolhido pelos cientistas do MBL foi utilizar um microscópio de polarização de fluorescência, que permitiu a observação de eventos medidos em nanômetros, com uma espessura milhares de vezes menor do que a de um fio de cabelo.

À esquerda: óvulo de ascídia antes e depois da fecundação. À direita: mudanças de alinhamento da molécula acoplada à actina desde antes da fecundação até a primeira divisão celular do zigoto. A orientação dos microfilamentos é indicada pelas barras amarelas.

Tani e Ishii pegaram moléculas que brilham quando iluminadas com a luz certa e as anexaram à actina em óvulos de ascídias. Quando o sistema recebeu a luz polarizada, isto é, oscilando em apenas uma direção (para cima e para baixo ou para esquerda e para direita, por exemplo), as moléculas se acoplaram aos filamentos de actina de modo tão forte que foi possível que o microscópio detectasse a orientação deles, conforme mostra o vídeo. Isso permitiu que os pesquisadores observassem a actina independentemente de ela estar ordenada ou desordenada na célula.

Outra constatação é que, antes da fecundação, os microfilamentos estavam ordenados de forma aleatória nos óvulos. Após a fecundação, eles se juntaram em um arranjo mais organizado, movendo o citoplasma e identificando o início do processo de formação do plano corporal. Em caso de problemas na formação, a falha também seria mostrada pelo microscópio.

Reprodução: Revista Galileu