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Publicado em: 04/07/2013

Para conhecer melhor o desenvolvimento embrionário

Elena Mandarim

Fotos: Divulgação /UFRJ

Testes  in vivo mostram como alterações no gene Tiki   se manifestam nas características morfológicas do embrião

Durante o desenvolvimento embrionário, um emaranhado de células, gerado a partir da fertilização, progride, de forma fascinante, até formar o corpo humano, complexo como ele é. No entanto, a menor malformação embrionária pode gerar graves alterações físicas e mentais, ou até inviabilizar a vida, como no caso dos anencefálicos, os bebês que nascem sem cérebro. O entendimento da intricada rede de sinalização envolvida neste processo oferece muitas possibilidades para estudos multidisciplinares em vários campos do conhecimento. Um deles, por exemplo, é o  projeto desenvolvido na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), em parceria com um grupo de pesquisa da Harvard Medical School, que busca entender os mecanismos celulares e moleculares envolvidos em uma via de sinalização, chamada Wnt – devido à presença de molécula do mesmo nome –, que deve ser inibida para a correta formação de estruturas anteriores do sistema nervoso, como cabeça e cérebro. José Garcia Ribeiro Abreu Junior, coordenador da pesquisa e Cientista do Nosso Estado da FAPERJ, explica que mutações genéticas em componentes da via Wnt estão relacionadas a diversas malformações do cérebro e doenças, como o câncer. "Conhecer os componentes moleculares da via Wnt e suas funções é o primeiro passo para pesquisar o desenvolvimento de fármacos que possam reverter, ou bloquear, os efeitos de uma malformação genética", aposta o pesquisador.

O estudo é desenvolvido no Laboratório de Embriologia de Vertebrados, que, segundo José Abreu, é o único no Brasil a trabalhar com embriões de uma espécie de anfíbio, conhecida como Xenopus laevis. O pesquisador explica que além do tempo reduzido nos experimentos, devido à rapidez no desenvolvimento embrionário desses anfíbios, a grande vantagem desse modelo experimental é a possibilidade de se observar como as alterações na via Wnt se manifestam in vivo, ou seja, quais são os efeitos sobre as características morfológicas do cérebro em formação. "Recentemente, em testes in vitro, descobrimos um novo gene, denominado Tiki, que atua na inibição da molécula Wnt. Para entender qual a consequência de uma alteração genética no Tiki, fizemos testes in vivo em embriões de Xenopus, injetando substâncias que inibem ou favorecem a expressão do gene. Na primeira situação, temos níveis elevados da Wnt, com desenvolvimento de animais sem estruturas cerebrais (anencefálicos). Na segunda, temos uma diminuição exacerbada dos níveis da Wnt e os embriões desenvolveram cabeças gigantescas (macrocefálicos). Dessa forma, os resultados comprovaram que o Tiki é necessário para a correta formação da cabeça", resume Abreu. Ele explica ainda que o nome Tiki é uma referência às estátuas de formas humanoides e cabeça grande encontradas nas praias polinésias.

Xenopus laevis: rápido desenvolvimento embrionário agiliza  estudos sobre malformações cerebrais, entre outras doenças

A molécula Wnt é responsável também por controlar uma série de fenômenos biológicos na fase adulta. Ela age como uma via de sinalização para diferenciação celular, ou seja, quando uma célula-mãe se especializa na célula de algum órgão, fator necessário para formar novos tecidos. Logo, um descontrole nessa via pode ocasionar uma reprodução anormal de células, seja em número exagerado, como é o caso da proliferação excessiva de células do epitélio intestinal, que pode levar à formação de pólipos e até tumores, seja em número insuficiente, como, por exemplo, no caso de não regeneração de células neurais, situação que pode levar ao desenvolvimento da doença de Alzheimer. "Estamos agora, buscando detectar o papel do gene Tiki e outros genes descobertos em nossas pesquisas, nesses e em outros órgãos, por meio de novos testes in vivo, com embriões de anfíbios e de outros vertebrados incluindo o homem", adianta Abreu.

Para o pesquisador, o estudo se mostra relevante, uma vez que pode favorecer o entendimento de alterações congênitas que afetam a formação cerebral, como a anencefalia, a microcefalia e as macrocefalias, entre outras. Abreu destaca que a compreensão sobre a via Wnt abre muitas possibilidades para futuras pesquisas de desenvolvimento de fármacos. "Ao conhecer quais distúrbios na molécula Wnt causam degenerações, anomalias congênitas e certos tipos de câncer, fica mais fácil propor fármacos que revertam os efeitos desses distúrbios", destaca Abreu.

O projeto 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 Nova York, e Indiana University School of Medicine, em Indianápolis. O estudo conta ainda com o trabalho de diversos  pesquisadores do Instituto de Ciências Biológicas da UFRJ e prioriza a formação de recursos humanos, em cursos de mestrado e doutorado. "Nos anos de 2012 e 2013, publicamos três artigos em revistas científicas de grande prestígio: dois na Cell e um na Science", comemora Abreu.