image: A mosca da fruta tem órgãos (marcados com diferentes cores) semelhantes aos nossos (os humanos). Direita: Esses diferentes órgãos têm diferentes células com antenas distintas para ver, cheirar e ouvir o mundo que nos rodeia. Note que os alicerces das antenas (em dois tons de vermelho) variam entre diferentes tipos de antenas. view more
Credit: Swadhin C. Jana
O nosso corpo é composto por milhões de células que comunicam entre si e com o meio ambiente utilizando pequenas antenas, chamadas de cílios, que emitem e recebem sinais, incluindo som, cheiros, luz. Alguns destes cílios podem mover-se, permitindo também o movimento às células, como no caso do espermatozóide. Sabe-se que estes cílios estão alterados em várias doenças levando a infertilidade, perda de visão, obesidade, e outros sintomas. Alguns pacientes podem mostrar todos estes sintomas, enquanto outros podem ter apenas um tipo de defeito. Tendo funções tão diferentes, um mistério na ciência tem sido perceber como é que as células conseguem fazer cílios com funções tão diferentes. Será que usam os mesmos tijolos, cimento, madeira na sua construção? Uma equipa do Instituto Gulbenkian de Ciência descobriu agora que os alicerces dos cílios são diferentes, contribuindo para a montagem de cílios com funções tão diferentes. Este estudo, agora publicado na Nature Cell Biology* irá ajudar os médicos a compreender melhor as doenças dos cílios, as chamadas ciliopatias.
Os investigadores do Instituto Gulbenkian de Ciência descobriram que apesar das células utilizarem muitos dos mesmos materiais de construção ao fazerem os alicerces das antenas, são muito criativas, utilizando-os em diferentes proporções e em diferentes sítios, em diferentes etapas da construção, criando assim a diversidade estrutural necessária às diferentes funções.
Uma consequência interessante desta nossa descoberta é que ela pode explicar um mistério relacionado com as doenças genéticas associadas aos cílios. Essas doenças afetam, geralmente, apenas alguns tecidos com cílios, e não todos. Um indíviduo pode ser cego, sem ser infértil. Pode ser infértil, sem ser obeso. Como observamos que muitos componentes importantes à construção dos alicerces dos cílios estão presentes em diferentes proporções, em diferentes orientações, e em diferentes momentos, apenas em alguns tecidos e não em outros, as suas mutações, que acontecem nas doenças genéticas, só mostrarão sintomas em alguns dos tecidos, explicando o mistério afirmou Mónica Bettencourt-Dias, coordenadora do estudo.
A equipa de investigação usou técnicas de imagem altamente avançadas, como tomografia eletrónica e microscopia de super-resolução para visualizar as antenas que são 100 vezes mais pequenas do que a ponta de um dos nossos cabelos, revelando assim a sua diversidade em termos de estrutura e de componentes. Como todos os alicerces ciliares começam com uma estrutura semelhante, ficámos surpreendidos ao observar que eventualmente se tornam tão diversos!, afirmou Swadhin C. Jana, o investigador principal do estudo. Swadhin veio de propósito de Kolkata, na Índia, para o Instituto Gulbenkian de Ciência, em Portugal, para estudar este problema.
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Este estudo foi financiado pelo European Research Council (ERC), pela European Molecular Biology Organisation (EMBO), pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, Portugal) e pelo Instituto Gulbenkian de Ciência. Teve a colaboração de vários cientistas, incluindo de Helder Maiato do I3S.
* Jana SC, Mendonça SO, Machado P, Rocha J, Werner S, A Pereira, Maiato H, Bettencourt-Dias M. A regulação diferencial da zona de transição do núcleo e dos componentes do centríolo contribui para a diversidade da base ciliar. Nature Cell Biology http://dx.doi.org/10.1038/s41556-018-0132-1
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Nature Cell Biology