Nas vastas profundezas do oceano, os cientistas fizeram uma descoberta surpreendente numa criatura aparentemente despretensiosa: o ascídia.
Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria descobriram como os oócitos das ascídias (óvulos imaturos) utilizam a fricção em seus compartimentos internos para desencadear mudanças no desenvolvimento após a concepção. Esta revelação abre um novo capítulo na nossa compreensão das forças que moldam a vida.
A vida incomum das ascídias
Ascídias, ou ascídias, são organismos marinhos peculiares. Depois de passarem a infância como larvas de movimento livre, elas eventualmente se estabelecem, fixando-se em estruturas sólidas, como rochas ou corais.
À medida que amadurecem, as ascídias desenvolvem tubos distintos conhecidos como sifões, transformando-se no que parecem ser bolhas de borracha.
Organismos modelo
As ascídias têm uma estreita relação evolutiva com os humanos, pois são nossos parentes invertebrados mais próximos. Os estágios larvais das ascídias, em particular, apresentam semelhanças impressionantes com o desenvolvimento humano.
Devido a essas semelhanças, as ascídias tornaram-se organismos modelo para o estudo do desenvolvimento embrionário inicial dos vertebrados.
“Embora as ascídias exibam as características morfológicas e de desenvolvimento básicas dos vertebrados, elas também apresentam a simplicidade celular e genômica típica dos invertebrados”, disse o professor Carl-Philipp Heisenberg. “Especialmente a larva ascídia é um modelo ideal para a compreensão do desenvolvimento inicial dos vertebrados.”
Transformação de oócitos
A pesquisa da equipe concentra-se na transformação de oócitos de ascídias, as células germinativas femininas, pós-fertilização. Normalmente, os oócitos animais passam por uma reorganização citoplasmática significativa após a fertilização, o que prepara o terreno para o desenvolvimento do embrião.
Nas ascídias, esse rearranjo leva à formação de um pólo de contração (CP), uma saliência em forma de sino crucial para a maturação do embrião.
O mistério da mudança na forma das células
Na sua busca para compreender os mecanismos subjacentes a este processo, a equipa observou alterações reprodutíveis na forma das células que levaram à formação de CP.
As investigações iniciais concentraram-se no córtex da actomiosina, uma estrutura dinâmica abaixo da membrana celular. Os especialistas descobriram que, após a fertilização, o aumento da tensão neste córtex leva à sua contração e subsequentes alterações na forma celular.
“Descobrimos que quando as células são fertilizadas, o aumento da tensão no córtex da actomiosina faz com que ele se contraia, levando ao seu movimento (fluxo), resultando nas mudanças iniciais na forma da célula”, explicou a primeira autora do estudo, Silvia Caballero-Mancebo.
No entanto, a equipa notou que os fluxos de actomiosina pararam durante a expansão do pólo de contracção, sugerindo que existem factores adicionais responsáveis pelo inchaço.
O papel do mioplasma
Outras investigações levaram à descoberta do papel do mioplasma, uma camada elástica e sólida na região inferior do óvulo.
Durante o fluxo do córtex da actomiosina, o mioplasma se dobra e forma muitas curvaturas devido às forças de atrito entre esses dois componentes. À medida que o movimento da actomiosina é interrompido, essas forças de fricção se dissipam.
“Essa cessação eventualmente leva à expansão do pólo de contração à medida que as múltiplas curvaturas do mioplasma se transformam em uma protuberância bem definida em forma de sino”, explicou Caballero-Mancebo.
Forças mecânicas em desenvolvimento
O estudo não só esclarece o papel específico da fricção no desenvolvimento embrionário, mas também enfatiza a importância das forças mecânicas na formação dos organismos.
“O mioplasma também é muito intrigante, pois está envolvido também em outros processos embrionários das ascídias. Explorar as propriedades incomuns dos materiais e compreender como eles desempenham um papel na formação das ascídias será muito interessante”, disse o professor Heisenberg.
O estudo está publicado na revista Física da Natureza.
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