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segunda-feira, 29 de setembro de 2014

Comboio de cordas que se chama evolução: a origem de nossa notocorda

Por algum motivo a imprensa brasileira parece ter comido bola. É um trabalho certamente de grande relevância no nosso entendimento da evolução dos vertebrados e seus parentes próximos, os cordados (e também dos outros bilatérios - animais que primitivamente apresentam uma simetria bilateral: mesmo que alguns, como a estrela do mar, tenham perdido ao longo da evolução).

Pelo menos eu não fui capaz de encontrar menção ao estudo de Lauri et al. 2014 sobre o desenvolvimento de Platynereis dumerilii publicado na Science.

O princípio é simples: em nós e nossos parentes cordados, durante o desenvolvimento, surge uma estrutura rígida de sustentação - chamada de notocorda (e daí o nome de cordados ao grupo que inclui os vertebrados, o anfioxo e alguns outros). Em nós, vertebrados, a notocorda é substituída pela coluna vertebral; no anfioxo, ela persiste durante a vida adulta. Nos animais como moluscos, insetos, nemátodos, minhocas, estrelas do mar e outros, essa estrutura não está presente.

O que os pesquisadores da EMBL (Laboratório Europeu de Biologia Molecular), da Janelia Farm Research Campus e da Universidade de Heidelberg fizeram foi pegar os genes que estão ativos nas células que dão origem à notocorda no cordados e verificar sua atividade na larva de um invertebrado sem notocorda - um poliqueto marinho (parente próximo da minhoca) chamado P. dumerilli.

O resultado é que o mesmo conjunto de genes (10 dos 11 utilizados no estudo) estavam ativos e em posição similar - no eixo longitudinal entre o cordão nervoso e a aorta. No caso do poliqueto, esse eixo é formado por células musculares dispostas ao longo do comprimento que secretam uma matriz extracelular de colágeno. E elas são fundamentais para a locomoção do organismos - se danificadas por um pulso de laser, o animal não é mais capaz de nadar. Como formavam um eixo e parecem ser homólogos (estruturas evolutivamente afins) com a notocorda, ele foi chamado de axocorda.

Os autores buscaram, então, se o mesmo padrão estava presente em outros invertebrados não-cordados. Bingo!

No quetognato Sagitta, e no quítão (molusco) Lepidochiton também identificaram uma axocorda muscular. Na drosófila, representante dos artrópodos, há uma linha média formada por células gliais. A interpretação é que entre os protostômios (grupo que abarca esses organismos), a axocorda é uma característica presente no ancestral em comum - e na linha que deu origem ao artrópodos, a natureza muscular foi perdida.

No paulistinha Danio, representante dos vertebrados, há uma notocorda não muscular; no cefalocordado Branchiostoma, o anfioxo, a notocorda é muscular; no hemicordado Saccoglossus há músculos longitudinais centrais; e na estrela do mar Asterias, membro dos equinodermos, não há nenhuma estrutura central contrátil. O padrão que emerge é que do lado dos deuterostômios, a condição ancestral é a presenta de uma estrutura central de natureza contrátil - muscular.

Ou seja, o ancestral dos bilatérios - grupo que engloba os protostômios e deuterostômios - haveria uma conjunto de células mesodérmicas que formariam um eixo central, contrátil, envolto por por uma capa secretada por essas células. A origem da notocorda pode ter se dado, especulam os autores, com a vacuolização dessas células e um maior enrijecimento da matriz extracelular - adquirindo uma natureza cartilaginosa.

Futuros estudos devem permitir determinar a condição ancestral nos equinodermos e nos ecdisozoários (grupo formado pelos artrópodos, nemátodos e parentes próximos). De todo modo, os resultados contribuem para o quadro de um urbilatério (hipotético ancestral em comum exclusivo dos bilatérios atuais) relativamente complexo: de corpo segmentado, olhos (simples), sistema nervoso com avançado grau de centralização (mas talvez ainda sem um cérebro).

Um comentário:

Amauri Hirakawa disse...

Caro GR, desvendei funcionamento do CÉREBRO HUMANO. Fv, leia últm post: Ensaio Sobre o Racismo - e a origem das emoções humanas (blog:cerebro selvagem). Ajd-me divulgá-la. OBG.

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