Cientistas criaram um rato com 6 patas e sem genitália

Recentemente, os cientistas conduziram um experimento que resultou na criação de um embrião de camundongo de seis patas com um par adicional de membros posteriores às custas da genitália externa. Este trabalho pode lançar uma nova luz sobre os estágios iniciais do desenvolvimento animal e revelar informações valiosas sobre nossa própria evolução.

Instruções Químicas

No início da vida, todo organismo, inclusive os humanos, inicia sua jornada embrionária como uma simples coleção de células que não possuem membros pronunciados. Essas células embrionárias têm um potencial extraordinário que as guia através de um complexo e preciso processo de diferenciação que leva à formação de estruturas anatômicas.

Esse processo de diferenciação celular é regido por uma complexa rede de instruções químicas que atuam como mecanismos de controle que regulam a ativação ou desativação de determinados genes dependendo de sua localização no organismo em desenvolvimento.

Essas instruções, muitas vezes referidas como fatores de crescimento, desempenham um papel crucial no desenvolvimento embrionário, controlando vários aspectos do crescimento celular, especialização do tecido e formação de órgãos.

Regulação dos membros embrionários

Dentre esses fatores de crescimento, a família de fatores transformadores de crescimento beta (TGF-β) é de particular importância. Quando as células embrionárias são expostas a elas, elas respondem produzindo receptores específicos – proteínas localizadas na superfície das células que podem reconhecer e se ligar a fatores de crescimento.

O receptor Tgfβ1 é um desses receptores específicos associados à família de fatores de crescimento TGF-β. Seu papel é particularmente perceptível na regulação do desenvolvimento dos membros posteriores e genitália externa durante a embriogênese. Respondendo aos sinais do fator de crescimento TGF-β, esse receptor desencadeia uma cascata de respostas celulares que promovem a formação e diferenciação adequada de estruturas anatômicas críticas.

Dessa forma, o receptor Tgfβ1 atua como uma orquestra molecular, coordenando os complexos processos envolvidos no desenvolvimento dos membros pélvicos e genitália externa. Ele também garante sua formação adequada e integração harmoniosa no esquema corporal geral do organismo em desenvolvimento.

Embriões de seis patas

Em um estudo recente, os pesquisadores se propuseram a examinar os efeitos das interações químicas no desenvolvimento embrionário. Para fazer isso, eles visaram o gene responsável pelo receptor Tgfbr1 no meio do desenvolvimento do embrião de camundongo.

Inicialmente, os pesquisadores assumiram que essa manipulação afetaria o desenvolvimento da medula espinhal. No entanto, o resultado foi muito mais surpreendente: os embriões tinham um par adicional de membros posteriores em detrimento da genitália externa.

Reconstrução 3D de embrião de camundongo com Tgfbr inativado1. Membros normais são destacados em turquesa e membros adicionais em roxo.

No final, os pesquisadores descobriram que o receptor Tgfbr1 desempenha um papel crítico no desenvolvimento rudimentar dos membros, influenciando a formação dos membros posteriores ou genitália, alterando a estrutura do DNA dentro das células. Ao desativar esse receptor, a equipe alterou involuntariamente a expressão de outros genes, resultando em membros extras.

Assim, este estudo demonstra a surpreendente plasticidade dos tecidos e tem implicações importantes para o entendimento da evolução dos mamíferos tetrápodes. Embora o estudo tenha sido conduzido em camundongos, as vias iniciais de desenvolvimento são semelhantes em muitos animais, incluindo humanos. Portanto, essas descobertas poderiam lançar luz sobre nossa compreensão do desenvolvimento humano e abrir novos caminhos para a pesquisa médica.

Os detalhes do estudo foram publicados na revista Nature Communications.