Um novo estudo publicado na Nature Communications revela que os mecanismos genéticos e celulares por trás da regeneração dos membros são surpreendentemente conservados em diversas espécies de vertebrados, incluindo peixes antigos e salamandras modernas. Esta descoberta lança luz sobre a história evolutiva da regeneração, sugerindo que a capacidade de regenerar partes perdidas do corpo é uma característica antiga que foi perdida ou diminuída em muitas linhagens, incluindo os humanos.
Origens Evolucionárias da Regeneração
Pesquisadores liderados por Igor Schneider, da Universidade Estadual da Louisiana, concentraram-se no bichir do Senegal (Polypterus senegalus ), um antigo peixe ósseo capaz de regenerar totalmente as barbatanas. Esta espécie é considerada um “fóssil vivo” devido à sua posição na base da árvore genealógica dos vertebrados. Ao estudar o bichir ao lado dos axolotes (salamandras conhecidas pela regeneração dos membros) e do peixe-zebra (que regeneram as pontas das barbatanas), a equipe descobriu um manual celular compartilhado para o novo crescimento.
Resposta imunológica como um gatilho chave
O estudo descobriu que todas as três espécies iniciam a regeneração com um rápido influxo de células imunológicas. Inicialmente, essas células atuam no combate à infecção, uma resposta padrão à ferida. No entanto, no bichir e no axolote, o sistema imunológico rapidamente gira para suprimir a inflamação, evitando a formação de tecido cicatricial – uma etapa crucial para uma regeneração bem-sucedida. A cicatrização inibe o novo crescimento; ao evitá-lo, esses animais mantêm o ambiente celular necessário para a reconstrução tecidual.
Mudança Metabólica para Crescimento Independente de Oxigênio
A cicatrização de feridas geralmente envolve interrupção do fluxo sanguíneo, levando à privação de oxigênio. O estudo revelou que todas as três espécies superam este desafio ativando vias metabólicas que não dependem de oxigénio. Isto permite que as células continuem a produzir energia e materiais de construção para regeneração, mesmo em condições de baixo teor de oxigênio.
Papel inesperado dos glóbulos vermelhos
Uma das descobertas mais surpreendentes foi o aumento maciço de glóbulos vermelhos no local da amputação em bichirs e axolotes – até 20% de todas as células presentes, em comparação com os 2% habituais. Ao contrário dos glóbulos vermelhos humanos, que perdem os seus núcleos após a maturação, estas células os retêm, permitindo o aumento da atividade genética. Os investigadores suspeitam que estes glóbulos vermelhos nucleados podem estar a sinalizar para outras células, coordenando ainda mais o processo regenerativo.
Implicações para a medicina humana
Os mecanismos partilhados observados entre estas espécies distantemente relacionadas sugerem que a capacidade de regenerar membros está profundamente enraizada na evolução dos vertebrados. Embora os humanos tenham perdido em grande parte esta capacidade, a compreensão das vias genéticas e celulares subjacentes poderia informar futuros esforços de medicina regenerativa. O estudo enfatiza que a chave para a regeneração dos membros não é necessariamente a descoberta de genes inteiramente novos, mas o despertar ou o reaproveitamento de caminhos antigos e conservados que já existem dentro dos nossos próprios genomas.
Este trabalho representa um passo significativo para desvendar os mistérios da regeneração. Mais pesquisas sobre esses mecanismos poderão, em última análise, revelar se os humanos poderão um dia recuperar a capacidade de regenerar membros perdidos.
