Criatura de 800 milhões de anos revela segredos da origem dos neurônios
Por Augusto Dala Costa • Editado por Luciana Zaramela |
Uma descoberta inesperada vinda do estudo de placozoários, criaturas que surgiram há 800 milhões de anos, revelou segredos da evolução dos neurônios, células que compõem o cérebro dos animais modernos e que só foram surgir milhões de anos depois desses minúsculos seres, que estão entre os primeiros animais do mundo.
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Com aspecto de bolha, formato de panqueca e tamanho milimétrico, como o de um grão de areia, os placozoários (Placozoa) formam uma das cinco linhagens principais de animais do nosso planeta. As outras são a Ctenophora — ctenóforos, ou pentes-do-mar —, Porifera — poríferos, ou esponjas-do-mar —, Cnidaria — cnidários, compostos pelos corais, anêmonas e águas-vivas — e Bilateria — os bilaterados, compostos por todos os outros animais, incluindo humanos.
Os placozoários não têm partes de corpo ou órgãos, sendo cada organismo uma massa assimétrica que vive graças a células peptidérgicas, um tipo celular especial que libera peptídeos que direcionam o movimento e alimentação desses bichos, que comem algas e micróbios da superfície de pedras em mares rasos e quentes. Curiosos acerca da origem das células desses animais, cientistas decidiram investigar.
Paleontologia celular
Os placozoários, como você deve ter imaginado, não deixam fósseis para trás. Para estudar essas criaturas, os pesquisadores tiveram de mapear os tipos de células possíveis dessa família, descobrindo suas funções e quais genes as trazem. Esse “atlas” celular permitiu definir seções nesses genes, que levaram ao mapeamento das regiões do DNA que regulam cada seção.
Com isso, foi definido o papel de cada célula e como é o seu trabalho em conjunto, e tudo isso foi comparado entre espécies para reconstruir a evolução de cada tipo celular.
Os Placozoa, de acordo com a pesquisa, possuem nove tipos de célula principais, conectados por tipos celulares que ficam “no meio do caminho”, mudando de um tipo para o outro. Essas células crescem e se dividem, mantendo um equilíbrio delicado dos tipos necessários para se mexer e comer. Além deles, havia mais 14 tipos de células peptidérgicas, estas diferentes de todas, sem meio-termo ou sinal de crescimento e divisão.
O mais interessante dos resultados, para os cientistas, foram as semelhanças entre as células peptidérgicas e os neurônios. Eles só surgiram centenas de milhões de anos depois, em animais muito mais avançados, como os bilaterados. Curiosamente, a semelhança com neurônios só estava presente nos placozoários e não nos primeiros animais que se diversificaram no início da história biológica, como as esponjas e pentes-do-mar (ctenóforos).
Como eram os ancestrais dos neurônios?
As células peptidérgicas e os neurônios tinham três semelhanças. A primeira é que elas se diferenciam da população de células epiteliais progenitoras com sinais de desenvolvimento que lembram a neurogênese, ou seja, método como os neurônios se formam nos cnidários e bilaterados.
Essas células também têm muitas seções genéticas necessárias para construir a parte do neurônio que manda mensagens, o andaime pré-sináptico, mesmo que não tenham o necessário para fazer um neurônio completo, já que não podem fazer a parte que recebe a mensagem, ou pós-sináptica, e nem o que é preciso para fazer a parte que conduz os sinais elétricos.
Por fim, as células placozoárias se comunicam entre seus tipos com um sistema de receptores acoplados à proteína G (RAPG), que detectam sinais e começam reações dentro da célula. Esses sinais são regulados por neuropeptídeos, sinalizadores químicos usados pelos neurônios em muitos de seus processos fisiológicos.
Segundo os cientistas, é como olhar para um degrau fixo da evolução, um ancestral do neurônio muito parecido com as células neuronais primitivas. Ficou claro que as peças para a formação das células do cérebro já estavam se formando há 800 milhões de anos nessas simples criaturinhas dos mares.
Os pesquisadores, mesmo assim, lembram que a história evolucionária dos neurônios está longe de ser contada, já que eles, apesar de provavelmente terem se formado de forma semelhante às células dos placozoários, só foram surgir nos ancestrais comuns dos cnidários e bilaterados, há 650 milhões de anos. Para saber se essa evolução foi divergente ou paralela, ou mesmo se teve várias origens diferentes, muito mais pesquisas terão de ser feitas.
Fonte: Center for Genomic Regulation, Cell