Uma pesquisa desenvolvida por cientistas da Áustria, França e Estados Unidos em parceria com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) foi publicada na recente edição da revista Nature Communications, uma das mais prestigiadas do mundo. O trabalho, com a participação da coordenadora do Fórum de Ciência e Cultura e professora do Instituto de Biologia, Christine Ruta, desvendou o mecanismo de regeneração celular da Platynereis dumerilii, um anelídeo marinho bastante comum.
“A regeneração de tecidos danificados é um fenômeno intrigante, presente em diversos organismos, mas ainda cercado de mistérios. Por que algumas espécies possuem essa habilidade extraordinária enquanto outras não? Nosso artigo trouxe novos esclarecimentos ao investigar os mecanismos de regeneração em minhocas marinhas, pertencentes ao grupo dos anelídeos poliquetas. As descobertas auxiliam no entendimento sobre como as células podem ser reprogramadas para reconstruir partes do corpo”, explica a Ruta.
Uma das principais revelações da pesquisa foi que, mesmo quando a chamada “zona de crescimento”, estrutura responsável pela formação de novos tecidos, é comprometida, essas minhocas conseguem se regenerar de maneira surpreendente. O segredo está no processo de “desdiferenciação celular”, no qual células maduras retornam a um estado similar ao de células-tronco. Esse mecanismo permite que uma nova zona de crescimento se forme em poucas horas, um feito que diferencia essas minhocas de outros organismos, que dependem exclusivamente de células-tronco preexistentes.
Para a pesquisa ser desenvolvida foram necessários mais de seis anos de trabalho – impactados pela pandemia de covid-19. Também foi fundamental a fundação, na UFRJ, do Laboratório TaxoN, o primeiro biotério de anelídeos marinhos da América Latina. “Essa pesquisa reforça o papel das minhocas marinhas como organismos-modelo no estudo da regeneração, ampliando horizontes para descobertas científicas que podem beneficiar tanto a biologia quanto a medicina”, completa a coautora do estudo e coordenadora do laboratório.
Regeneração
Os pesquisadores estudaram como algumas espécies conseguem regenerar partes do corpo perdidas, utilizando a minhoca marinha Platynereis dumerilii como modelo. A equipe utilizou uma série de estratégias para entender o que acontece nas células durante esse processo, como o sequenciamento de RNA em células individuais e uma nova abordagem de manipulação genética.
Ao longo da pesquisa, foi identificado que diferentes tipos de células respondem às lesões de maneiras específicas, reativando genes que ajudam a determinar a posição no corpo e retomando características de células-tronco, que são essenciais para formar novos tecidos. É a partir desse processo que células-tronco distintas surgem do tecido da pele e de outra camada interna, chamadas de mesoderma coelômico.
Além disso, a investigação científica descobriu que as células passam por um processo de “desdiferenciação”, no qual voltam a um estado mais básico para ajudar na regeneração. O trabalho também identificou semelhanças nos mecanismos de regeneração entre esses anelídeos e os vertebrados, indicando que alguns processos podem ser comuns em diferentes grupos de animais.
“Além de expandir o conhecimento sobre a biologia da regeneração, nosso estudo introduz metodologias que podem ser aplicadas em diversas áreas, incluindo medicina regenerativa e biotecnologia. As descobertas abrem novos caminhos para compreender como tecidos danificados podem ser reconstruídos, trazendo implicações que vão desde tratamentos médicos até inovações tecnológicas”, completa Ruta.
Leia aqui o artigo completo publicado na Nature Communications.