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Publicado em: 09/08/2012

Cientistas descobrem novo gene relacionado ao desenvolvimento do cérebro

Débora Motta

Divulgação

Para Abreu, o estudo pode ajudar, no futuro,   a prevenir doenças no cérebro de embriões

Uma parceria multidisciplinar entre pesquisadores do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade Federal do Rio de Janeiro (ICB/UFRJ) e da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, resultou na descoberta de um gene que pode ser a chave para entender melhor a formação do sistema nervoso, incluindo o cérebro, nos embriões de vertebrados. Coordenada no ICB/UFRJ pelo biólogo do desenvolvimento e Cientista do Nosso Estado da FAPERJ Jose Garcia Abreu, a pesquisa começou em 2007. Anos de trabalho minucioso depois, o estudo resultou na publicação, em junho de 2012, de um artigo na renomada revista científica Cell, especializada em biologia celular e molecular na fronteira do conhecimento.

O novo gene, denominado Tiki, foi descoberto pela sua capacidade de controlar a formação de estruturas anteriores do sistema nervoso – o cérebro – em embriões de anfíbios Xenopus laevis. "Em testes realizados com anfíbios na fase embrionária, nos quais o gene Tiki foi removido, o resultado foi o desenvolvimento de embriões sem estruturas cerebrais. Isso revelou que o Tiki é necessário para a correta formação da cabeça", resume Abreu. "O nome Tiki é uma referência às estátuas de formas humanóides e cabeça grande encontradas nas praias Polinésias", completa.

Encontrado nas células precursoras da formação da cabeça em embriões, o gene Tiki codifica uma enzima capaz de inibir a molécula WNT. Esta, por sua vez, controla uma série de fenômenos biológicos, entre os quais a autorenovação de tecidos, e também é responsável pela formação da cabeça de vertebrados. "A molécula WNT, na vida adulta, está associada a processos degenerativos e regenerativos, e ao desenvolvimento de tumores. Ela age como uma via de sinalização intracelular nos processos embrionários e homeostase de tecidos", explica Abreu.

Os experimentos, com embriões de anfíbios Xenopus laevis, estão sendo desenvolvidos no ICB/UFRJ – único laboratório do País que tem autorização oficial para realizar pesquisas com essa espécie de animal. Os testes realizados até agora consideraram os efeitos da aplicação do gene Tiki, ou não, na formação do sistema nervoso dos embriões de anfíbios. "Observamos que, quando a WNT está em níveis muito elevados, por não ter recebido ação do gene Tiki, o resultado é o desenvolvimento de embriões anencéfalos, sem cérebro. Por outro lado, quando a WNT está muito diminuída, em embriões submetidos ao efeito inibidor do gene Tiki, o resultado é a formação de embriões com cabeça gigante", diz o biólogo do desenvolvimento.

De acordo com o pesquisador, a descoberta é um passo importante para o entendimento de doenças congênitas humanas que afetam a formação cerebral, como a anencefalia, excencefalia e microcefalia, entre outras. "O estudo abre muitas possibilidades futuras no campo terapêutico, já que distúrbios na molécula WNT são a causa de muitas degenerações, anomalias congênitas e também de muitos tipos de câncer", destaca Abreu. "É o ponto de partida para compreender melhor os mecanismos moleculares e poder, no futuro, pensar em formas de tratamento das doenças de desenvolvimento embrionário", diz.

A próxima etapa da pesquisa, que continua em curso no Rio e nos Estados Unidos, é detectar o papel do gene Tiki em outros órgãos e tecidos do embrião de anfíbios e outros vertebrados incluindo o homem, além do cérebro. "Queremos compreender melhor os efeitos do gene nas diversas etapas do desenvolvimento embrionário do coração, do intestino e também em tumores", conclui.

A parceria com o ICB/UFRJ envolve a participação do professor Xi He, do Hospital das Crianças de Boston e do Centro de Proteômica, da Escola Médica de Harvard, e de pesquisadores de mais dois laboratórios nos Estados Unidos: Rockefeller University, em New York, e Indiana University School of Medicine, em Indianapolis. O estudo conta ainda com o trabalho de diversos pesquisadores do ICB/UFRJ: a ex-aluna de doutorado e atualmente professora da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes), Karla Almeida; as doutorandas Natalia Amado e Alice Reis; e os pós-doutorandos Natalia Feitosa e Diego Aguiar.