As caraterísticas físicas do tronco nos vertebrados varia muito de dimensão e as cobras são um dos exemplos de troncos extensos, que durante muitos anos intrigaram os cientistas. Agora, investigadores do Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) identificaram o gene responsável por regular o desenvolvimento do tronco em vertebrados.
A investigação liderada por Moisés Mallo, do IGC, que permite esclarecer o porquê “das cobras terem um corpo tão diferente”, pode “abrir novos caminhos no estudo da regeneração da medula espinhal”. O estudo que envolveu investigadores do IGC e da Universidade da Florida, nos EUA, foi já publicado na revista cientifica ‘Developmental Cell’.
Os investigadores partiram da observação de que todos os vertebrados possuem “corpos com cabeça e pescoço, tronco e cauda” e que a grande diferença visível entre os corpos dos diferentes animais era o tamanho relativo das secções do corpo. Uma observação que é complementada com o conhecimento de que “todos os embriões dos vertebrados se desenvolvem por fases consecutivas, formando cada região do corpo numa ordem específica, da cabeça para a cauda”.
Outro conhecimento que os investigadores possuem é que “o desenvolvimento é guiado por instruções genéticas que informam o princípio e o fim da formação de cada secção do corpo”, mas o que não era conhecido era o código genético que controla o desenvolvimento do tronco e da cauda em vertebrados.
A equipa de investigadores liderados por Moisés Mallo procedeu a estudos usando ratos que possuem troncos “particularmente longos ou especialmente curtos”. Uma opção que Moisés Mallo, citado em comunicado do IGC, esclarece: “Pensámos que a análise destes animais podia dar-nos a chave para desvendar o código da formação do tronco”.
Os investigadores verificaram que o principal controlador do desenvolvimento do tronco era o gene Oct4, um dos reguladores essenciais das células estaminais. “Nós tínhamos descoberto que Oct4 é o ‘interruptor’ que leva à formação do tronco, mas não conseguíamos explicar a diferença no comprimento do tronco observada nos vertebrados, particularmente nas cobras”, esclarece Rita Aires, investigadora envolvida nos trabalhos e primeira autora do estudo.
O passo seguinte dos investigadores foi testar “se este interruptor (Oct4) estava ligado ou desligado durante diferentes períodos do desenvolvimento embrionário das cobras e dos ratos” e, indica o IGC, os investigadores constataram que “o gene Oct4 era, de facto, mantido ativo durante um período mais longo nas cobras do que noutros animais”.
O comportamento do gene Oct4 “resultava de modificações que tinham ocorrido no genoma da cobra durante a evolução dos répteis, que colocaram o gene Oct4 perto de uma região de ADN que mantinha este gene num estado ativo durante longos períodos do desenvolvimento embrionário”.
Rita Aires esclarece que “a formação de diferentes regiões do corpo funciona como um ‘braço de ferro’ de genes. Os genes envolvidos na formação do tronco precisam de cessar atividade para que os genes envolvidos na formação da cauda possam começar a atuar”.
O estudo em embriões de cobras permitiu observar que “o gene Oct4 é mantido ativo durante um longo período do desenvolvimento embrionário, o que explica o porquê das cobras terem um tronco tão longo e uma cauda tão curta”.
Moisés Mallo acrescenta: “Nós identificámos o principal fator que, desde que se mantenha num estado ativo, permite o crescimento ilimitado das estruturas do tronco. Agora vamos investigar se podemos usar este fator para expandir as células que formam a medula espinhal, tentando regenerá-la em caso de dano”.
