Eles descobriram que o anfíbio gera uma resposta sistémica que prepara tecidos distantes para se regenerarem rapidamente. Como esse fenómeno poderia ser usado para melhorar tratamentos médicos O axolote, um anfíbio mexicano, é conhecido mundialmente pela sua extraordinária capacidade de regenerar patas, cauda, partes do coração e até mesmo partes do seu cérebro. Um grupo de cientistas liderado pela Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, revelou como esse animal ativa células-tronco em todo o seu corpo para regenerar membros completos.
A descoberta, publicada na revista Cell, surpreende a comunidade científica e desperta esperança para a medicina do futuro. “Estou muito entusiasmada em apresentar o trabalho do nosso laboratório e dos nossos colaboradores, no qual descobrimos que os ajolotes utilizam a sinalização da adrenalina para regenerar os seus membros”, afirmou a bióloga regenerativa e líder do estudo Jessica Whited. «Esperamos poder transferir as nossas descobertas para mamíferos, incluindo seres humanos, no futuro.» Agora sabem que a perda de um membro desencadeia uma resposta de ativação em todo o corpo do ajolote que inicia a regeneração.
Whited trabalhou com trinta investigadores do Departamento de Biologia Regenerativa e Células Estaminais e colegas do Instituto Broad, que depende de Harvard e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts
O que é o ajolote e por que o estudam tanto?
O ajolote é um anfíbio aquático originário do México, conhecido pela sua capacidade de regenerar partes do corpo O ajolote tem guelras externas, pele lisa e parece estar sempre «sorridente». Vive em água doce e raramente termina a sua fase larval, o que lhe permite conservar as suas capacidades regenerativas ao longo da vida. Ao contrário dos seres humanos e de quase todos os animais, o ajolote pode reconstruir grandes partes do seu corpo, como patas, cauda, parte do coração ou até segmentos do cérebro perdidos. Esta característica única torna-o um modelo insubstituível para estudar a regeneração.
Os cientistas procuravam pistas que explicassem como ele ativa processos celulares tão complexos. O principal objetivo dos investigadores de Harvard era «descrever o processo completo de ativação das células-tronco e progenitoras após uma lesão e como elas reprogramam sua estrutura genética para iniciar a regeneração». Além do seu valor biológico, o ajolote enfrenta risco de extinção na natureza, o que motiva pesquisas que ajudam a protegê-lo enquanto se descobrem mecanismos potencialmente úteis para os seres humanos.
Como ele consegue se regenerar?
O ajolote ativa células-tronco em todo o corpo após perder um membro Os investigadores identificaram um mecanismo coordenado pelo sistema nervoso simpático, responsável pela chamada resposta de «luta ou fuga». Eles demonstraram a importância do hormônio sinalizador do stress, a adrenalina, para preparar as células para a regeneração. Quando um ajolote perde um membro, gera um «blastema», uma massa formada por células precursoras capazes de se converter em qualquer tipo de tecido necessário.
As análises do grupo descobriram que a ativação celular ocorre em todo o organismo, mesmo em áreas que não sofreram a lesão. A equipa destacou que essa atividade celular sistémica prepara os outros membros para se regenerarem mais rapidamente, uma resposta que traz vantagens ao ajolote na natureza, onde enfrentar predadores e perder partes do corpo é frequente.
«O animal parece formar uma memória de curto prazo da lesão em todo o corpo», mencionou Duygu Payzin-Dogru, coautora do estudo, que está a desenvolver o seu pós-doutorado sobre o tema. As células reorganizam o seu ADN para facilitar a ativação dos genes regenerativos quando necessário. Esse «estado de preparação» dura apenas alguns ciclos de divisão celular, pois implica um grande gasto de energia. Após um mês, já não existe diferença na velocidade de regeneração.
O processo envolve duas vias principais: uma sinalização alfa-adrenérgica que “prepara” células distantes e uma beta-adrenérgica que promove o crescimento na parte lesionada. Paralelamente, a via “mTOR”, uma proteína que regula o crescimento e a reparação dos tecidos, é ativada em todos os momentos.
O que os resultados implicam
O ajolote continua a ser um modelo fundamental para a investigação regenerativa, com vista a melhorar o desenvolvimento de tratamentos para humanos A experiência demonstra que a regeneração do ajolote depende da coordenação de sinais químicos e genéticos, ativados pelo stress agudo e controlados por hormonas presentes em muitos vertebrados, incluindo os seres humanos.
Os investigadores deixaram claro que, atualmente, «os ajolotes podem regenerar extremidades completas, mas os mamíferos não». Eles também indicaram que controles genéticos e moleculares no organismo dos mamíferos «restringem a capacidade regenerativa natural». Mas destacaram: «Isto indica-nos que poderíamos aproveitar alguns mecanismos encontrados no ajolote para melhorar a regeneração em humanos. Temos alguns dos mesmos componentes e só precisamos de encontrar a forma correta de os implementar».
