"Zumbi"da vida real: partes amputadas de pepino-do-mar permanecem vivas
Fragmentos de Psolus fabricii intrigaram pesquisadores ao perceberam que as partes cortadas não se decompunham e morriam, mas pareciam crescer
O que significa estar vivo? Um novo estudo sobre uma criatura marinha surpreendente sugere que a resposta pode ser mais complexa do que parece. Alguns fragmentos amputados de Psolus fabricii — um tipo de pepino-do-mar nativo do Oceano Atlântico Norte — intrigaram os pesquisadores quando perceberam que as partes cortadas não simplesmente se decompunham e morriam, mas, ao contrário, pareciam crescer.
Para descobrir mais, os pesquisadores removeram, de forma humanitária, fragmentos adicionais dos pés, corpo principal e tentáculos dos animais marinhos e realizaram uma série de experimentos em laboratório com água do mar não tratada. De fato, os fragmentos resistiram à morte. As diversas partes se regeneraram inesperadamente e até conseguiram absorver nutrientes, apesar de não possuírem boca.
“Este é o primeiro caso de imortalidade tecidual em condições naturais”, disse Sara Jobson, autora principal de um estudo que descreve a descoberta e foi publicado na quarta-feira na revista Science Advances . “Esses pepinos-do-mar são conhecidos por sua alta capacidade regenerativa, então, quando perdem um tentáculo ou um pé ambulacrário, conseguem regenerá-lo muito bem, mas ninguém nunca havia analisado o que acontece com os tecidos que são arrancados, porque simplesmente presumíamos que eles morreriam.”
Os tecidos cortados, no entanto, não se desenvolveram em novos indivíduos completos — um processo que pode ocorrer sob certas condições em algumas espécies de pepino-do-mar — o que levanta algumas questões filosóficas. "Carinhosamente chamamos esses explantes de tecido de 'nossos zumbis', porque eles parecem estar na linha tênue entre a vida e a morte", disse Jobson, doutorando em ciências oceânicas na Universidade Memorial, em Terra Nova e Labrador.
“Eles não estão se regenerando em um organismo completamente novo — pelo que podemos perceber, parecem ser entidades próprias que mantêm a função celular, mas não indivíduos capazes de se reproduzir. Por que esses pequenos fragmentos de tecido manteriam a capacidade de se curar e sobreviver sem qualquer propósito reprodutivo? Qual é o mecanismo evolutivo que permite que isso aconteça?”
Muitos animais são capazes de amputar tecido voluntariamente e regenerá-lo, sendo o caso mais famoso o dos lagartos que sacrificam suas caudas para escapar de predadores. Mas a cauda perdida em si não tem função alguma, observou Jobson. Para fazer um paralelo com o pepino-do-mar, é como se a cauda de um lagarto se curasse sozinha e depois se arrastasse pela floresta, obtendo seus próprios nutrientes e sobrevivendo por anos.
O que é ainda mais surpreendente é que o tecido seccionado permaneceu intacto por mais de três anos. "Pelo que pudemos constatar, não havia sinais de morte, degradação ou necrose", acrescentou Jobson, referindo-se à morte celular. "Parecia que poderia continuar indefinidamente. Simplesmente tivemos que interromper o experimento em algum momento e publicar o estudo."
A longo prazo, esse tipo de trabalho pode ajudar os pesquisadores a entender melhor a regeneração, a cicatrização de feridas, a manutenção dos tecidos e o envelhecimento, disse Veronica Hinman, diretora do Laboratório Whitney de Biociências Marinhas da Universidade da Flórida, por e-mail. Ela não participou do estudo. "Acho que a descoberta mais importante, no entanto, é que este trabalho testa pressupostos sobre o que significa estar 'vivo' e como isso depende do organismo como um todo, em vez das propriedades de auto-organização local dos próprios tecidos."
Pepinos-do-mar imortais?
A descoberta que motivou o estudo foi acidental, segundo Jobson. "Trabalhamos bem na costa e conseguimos manter animais vivos em nosso laboratório", disse ela. Quando uma criatura marinha é necessária para pesquisa, geralmente é retirada do tanque, acrescentou, mas alguns animais se fixam fortemente em seu habitat rochoso ou no próprio aquário. Nesse caso, quando um pesquisador removeu o pepino-do-mar, alguns de seus pés ambulacrários ficaram presos ao vidro. Isso é normal, pois o animal pode se desprender deles na natureza quando sob estresse ou ataque de um predador e regenerá-los facilmente.
“Percebemos que eles ainda estavam lá depois de alguns dias, depois semanas e depois meses, e continuavam presos”, disse Jobson. “Eles estavam se curando e até cresceram um pouco. Estavam sobrevivendo em seu ambiente natural.”
As partes do corpo também prosperaram não em um ambiente estéril, mas em água do mar natural, que é "incrivelmente suja", como disse Jobson, e repleta de bactérias e microrganismos. Os fragmentos absorveram aminoácidos, que ocorrem naturalmente no habitat do pepino-do-mar, sem a necessidade de boca ou intestino. Os tecidos não apenas continuaram produzindo células e mostraram sinais de um sistema imunológico ativo, como também continuaram a se mover e a reagir a toques, mesmo depois de meses separados.
Se a imortalidade dos tecidos do pepino-do-mar fosse confirmada, eles teriam aplicações em pesquisa médica e biologia celular, disse Jobson. As células poderiam potencialmente substituir ou suplantar as células HeLa , uma linhagem de células humanas imortalizadas que ocorre naturalmente e foi originalmente obtida de Henrietta Lacks, uma paciente com câncer cervical, em 1951. Essas células podem crescer indefinidamente em laboratório, mas exigem condições estéreis e altamente controladas. Além disso, os cientistas coletaram as células sem o consentimento da paciente, o que levanta sérias questões éticas .
Segundo Jobson, os pesquisadores há muito consideram as células de invertebrados, como os pepinos-do-mar, como tendo potencial parapesquisas que beneficiariam humanos, e elas não possuem as mesmas restrições éticas que as células humanas em relação ao seu uso.
O tecido do pepino-do-mar também pode ser útil para pesquisas sobre a saúde dos oceanos, por meio de testes de aumento de temperatura ou patógenos na água do mar. A capacidade das células de se curarem e sobreviverem sem ajuda externa sugere que algo as mantém saudáveis e limpas. Segundo Jobson, seria interessante identificar exatamente quais processos ou substâncias químicas as células utilizam.
O próximo passo seria examinar a estrutura do DNA das células para verificar se elas estão envelhecendo após a replicação, acrescentou Jobson. "Isso confirmaria se elas são realmente imortais ou não", disse ela.
Um processo 'totalmente novo'
Os equinodermos, grupo que inclui pepinos-do-mar, estrelas-do-mar e ouriços-do-mar, possuem notáveis capacidades regenerativas, conhecidas pelos cientistas há muito tempo, de acordo com Noé Wambreuse, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Southampton, na Inglaterra, que estuda esses animais, mas não participou da elaboração do artigo.
“Os pepinos-do-mar podem expelir seus órgãos digestivos como mecanismo de defesa para distrair predadores, e algumas espécies também podem se reproduzir assexuadamente por fissão, um processo no qual um único indivíduo se divide em duas partes que se regeneram em um organismo clonado completo”, escreveu Wambreuse em um e-mail. “No entanto, embora a regeneração em si não seja novidade nesses animais, o que este estudo demonstra — algo que poderia ser descrito como 'imortalidade tecidual' — é totalmente inédito.”
Essa descoberta é importante porque pode fornecer um novo modelo promissor para a pesquisa em biologia de tecidos, principalmente com aplicações potenciais em estudos de reparo tecidual e envelhecimento. "Em última análise, esses 'tecidos imortais' podem ajudar a desvendar mecanismos fundamentais do comportamento e da dinâmica dos tecidos que são comuns a todos os animais, incluindo os humanos", acrescentou.
O que torna o estudo convincente é que os biólogos geralmente pensam nos tecidos como partes dependentes de um organismo maior, de acordo com Hinman, da Universidade da Flórida. "Um fígado sobrevive porque o corpo mantém o fluxo sanguíneo, a proteção imunológica, os nutrientes, as moléculas de sinalização, a remoção de resíduos e a organização estrutural", disse Hinman. "Uma vez que o tecido é removido do corpo, ele normalmente se deteriora rapidamente."
Esses tecidos de pepino-do-mar parecem contradizer algumas dessas suposições. "Eles não se transformam em organismos completos, mas também não são simplesmente tecidos em processo de morte", disse ela. "Em vez disso, parecem entrar em um estado simplificado, porém autossustentável. Isso parece indicar que alguns tecidos podem conter organização interna suficiente para se manterem por muito mais tempo do que imaginávamos."
