O desenvolvimento tecnológico que o ser humano alcançou é avassalador, principalmente se tivermos em mente que o nosso ponto de partida foi a ausência total de tecnologia. No entanto, apesar desta conquista indiscutível em muitas áreas da ciência nossa ignorância supera mais do que sabemos. Os cientistas têm algumas pistas notáveis sobre a origem da vida e os mecanismos que desencadearam a evolução dos seres vivos, mas ainda estão longe de compreender estes fenómenos em toda a sua extensão.
Nesta área, a perseverança e o esforço são as melhores ferramentas à disposição dos investigadores em geral, e em particular daqueles que se esforçam por compreender como funciona a gastrulação. Este termo é um pouco intimidante, mas na verdade é uma ideia mais simples do que parece. Podemos defini-lo de forma simples, mas não totalmente precisa, como as primeiras etapas do processo de desenvolvimento do embrião que permite que as células do organismo original dêem origem à formação de órgãos e tecidos.
Se pararmos um pouco e pensarmos nisso, é surpreendente que a aliança de apenas algumas células seja capaz de desencadear os mecanismos que dão origem à formação de um ser vivo extremamente complexo. Muitos cientistas flertaram durante décadas com a ideia de compreender melhor a gastrulação em humanos, mas enfrentam um grande desafio: não é possível estudar embriões na fase inicial em que esse fenômeno ocorre.
Embriões de galinha são nossos melhores aliados para entender a gastrulação
Três equipas de investigadores da Universidade de Harvard (EUA), da Universidade da Califórnia em San Diego (EUA) e da Universidade de Dundee (Escócia) conceberam uma estratégia engenhosa para enfrentar este desafio. Os embriões de galinha são muito semelhantes aos embriões humanos na fase inicial em que ocorre a gastrulação, tornando-os candidatos ideais para estudar este fenômeno em profundidade. No entanto, estes cientistas abordaram este processo com uma abordagem multidisciplinar muito original.
O seu modelo matemático previu um fluxo celular essencialmente idêntico ao experimentado por rãs e peixes.
E físicos da Universidade da Califórnia, em San Diego, implementaram um modelo matemático capaz de identificar padrões em sistemas biológicos complexos usando informações coletadas por biólogos da Universidade de Dundee. Esta ferramenta é capaz de prever deslocamento de dezenas de milhares de células em todo o embrião de galinha, um mecanismo conhecido em biologia como fluxos de gastrulação.
Até agora, este fenómeno não podia ser previsto através da observação de um embrião, pelo que estes investigadores utilizaram a capacidade preditiva do modelo matemático que conceberam para estudar como ocorre a gastrulação com base em condições iniciais muito diferentes. E obtiveram um resultado muito surpreendente: o seu modelo previu um fluxo celular diferente daquele observado em embriões de galinha, mas essencialmente idêntico ao experimentado por duas outras espécies de animais vertebrados; as rãs e os peixes.
Era possível que esse resultado fosse apenas uma previsão fracassada do modelo matemático, então eles optaram por testá-lo experimentalmente, submetendo embriões de galinha em seus estágios iniciais de desenvolvimento exatamente às mesmas condições iniciais que eles introduziram no modelo. E, tal como esta ferramenta previra, os fluxos de gastrulação dos embriões de galinha decorreram exactamente como nos embriões de rãs e peixes.
No artigo publicado por estes investigadores na revista científica CiênciaAvanços, eles explicam tudo detalhadamente e seus experimentos permitiram chegar a uma conclusão fascinante: a pressão ambiental sustentada ao longo do tempo perturbou as condições iniciais a que foram submetidos os embriões da espécie, desencadeando diferentes fluxos de gastrulação e, portanto, um desenvolvimento embrionário distinto de uma ou algumas espécies de animais vertebrados.
Imagem de capa: Fayette Reynolds MS
Mais informação: CiênciaAvanços
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