Essas águas-vivas do tamanho de uma unha podem regenerar tentáculos – mas como?

A água-viva Cladonema pacificum possui tentáculos ramificados que podem se regenerar de forma robusta após a amputação. Sosuke Fujita/Universidade de Tóquio

doi.org/10.1371/journal.pbio.3002435
Credibilidade: 999
#Regenerar 

Uma espécie incomum de água-viva encontrada no leste do Oceano Pacífico, chamada Cladonema pacificum, tem apenas o tamanho de uma unha do dedo mindinho, mas pode regenerar um tentáculo amputado em apenas dois ou três dias. As medusas precisam de seus tentáculos para caçar e se alimentar, portanto mantê-las intactas é crucial para sua sobrevivência. Como as águas-vivas formaram as partes necessárias para regenerar os apêndices tem sido um mistério. Agora, uma equipe baseada no Japão está a começar a compreender os processos celulares que estas pequenas águas-vivas utilizam na regeneração dos membros. As descobertas são descritas em um estudo publicado em 21 de dezembro na revista PLOS Biology.

Encontrando o blastema

Salamandras e insetos como besouros formam um aglomerado de células indiferenciadas que ainda não se desenvolveram em tipos específicos de células. Essas células indiferenciadas podem se transformar em blastema, que é fundamental para reparar danos e regenerar apêndices.

Para procurar sinais do blastema crucial nas águas-vivas, os autores deste estudo amputaram um tentáculo de uma água-viva Cladonema pacificum em laboratório. Eles então estudaram as células que cresciam na água-viva após a amputação. A equipe descobriu que as águas-vivas têm células proliferativas semelhantes a tronco que crescem e se dividem ativamente, mas ainda não estão se transformando em tipos de células específicos. Essas células aparecem no local da lesão e auxiliam no blastema.

“É importante ressaltar que essas células proliferativas semelhantes a tronco no blastema são diferentes das células-tronco residentes localizadas no tentáculo”, disse o coautor do estudo e biólogo celular da Universidade de Tóquio, Yuichiro Nakajima, em um comunicado. “As células proliferativas específicas para reparo contribuem principalmente para o epitélio – a fina camada externa – do tentáculo recém-formado.”

Células-tronco residentes (verde) e células proliferativas específicas de reparo (vermelho) contribuem para a regeneração dos tentáculos em Cladonema. CRÉDITO Sosuke Fujita/Universidade de Tóquio.

Essas células semelhantes a tronco residentes próximas ao tentáculo da água-viva são responsáveis por manter e reparar todas as células de que a água-viva necessita ao longo de sua vida. No entanto, as células proliferativas necessárias para reparar um apêndice perdido só aparecem quando a água-viva é ferida.

“Juntas, as células-tronco residentes e as células proliferativas específicas para reparo permitem a rápida regeneração do tentáculo funcional em poucos dias”, disse Nakajima.

Bilaterais vs. não bilaterais

Segundo os autores, essa descoberta ajuda os pesquisadores a entender melhor como a formação do blastema difere entre os diferentes grupos de animais que apresentam diferentes formas de desenvolvimento. Por exemplo, as salamandras são animais bilaterais que desenvolvem dois lados iguais à direita e à esquerda. As medusas são consideradas não bilaterais, mas tanto as medusas quanto as salamandras são capazes de regenerar membros, apesar de suas diferenças simétricas. Os membros da salamandra têm células estaminais restritas às necessidades específicas do tipo celular e este processo parece funcionar de forma semelhante às células específicas de reparação que a equipe observou nas medusas.

“Dado que as células proliferativas específicas para reparo são análogas às células-tronco restritas nos membros da salamandra bilateriana, podemos supor que a formação de blastema por células proliferativas específicas para reparo é uma característica comum adquirida independentemente para a regeneração de órgãos complexos e apêndices durante a evolução animal”, disse a Universidade. do biólogo celular de Tóquio, Sosuke Fujita, em um comunicado.

Ainda não está claro de onde se originam as células proliferativas específicas para reparo observadas no blastema. As ferramentas de pesquisa atualmente disponíveis para investigar essas origens celulares são muito limitadas para explicar a origem dessas células ou encontrar outras células semelhantes a tronco. São necessários mais estudos e novas ferramentas para estudar a genética.

“Seria essencial introduzir ferramentas genéticas que permitissem o rastreamento de linhagens celulares específicas e a manipulação em Cladonema”, disse Nakajima. “Em última análise, compreender os mecanismos de formação do blastema em animais regenerativos, incluindo águas-vivas, pode ajudar-nos a identificar componentes celulares e moleculares que melhoram as nossas próprias capacidades regenerativas.”


Publicado em 08/01/2024 07h49

Artigo original:

Estudo original: