Os estágios iniciais do desenvolvimento embrionário contêm muitos dos mistérios da vida. Desvendar esses mistérios pode nos ajudar a entender melhor o desenvolvimento inicial e os defeitos congênitos e ajudar a desenvolver novos tratamentos de medicina regenerativa.
Pesquisadores do Australian Regenerative Medicine Institute (ARMI) na Monash University caracterizaram um momento crítico no desenvolvimento embrionário de mamíferos usando técnicas de imagem poderosas e inovadoras, com seu trabalho publicado em Natureza Comunicações.
“Apenas alguns dias na jornada da embriogênese, ao se transformar em 16 células, o embrião deve tomar sua primeira decisão difícil – qual de suas células dará origem ao embrião ou se tornará tecido extra-embrionário, por exemplo, placenta, ” explicou a pesquisadora principal Dra. Jennifer Zenker.
Neste estudo, a equipe de pesquisa descobriu como esse processo de tomada de decisão é facilitado pela captura da organização interna de células individuais do embrião inicial.
“O ácido ribonucleico, RNA, desempenha um papel fundamental aqui. No estágio de 16 células, os diferentes subtipos de RNA, denominados rRNAs, mRNAs e tRNAs, são classificados nas duas extremidades de uma célula chamadas lado apical e basal. A distribuição de Os subtipos de RNA determinam o que a próxima geração de células do embrião se tornará”, disse o Dr. Zenker.
Curiosamente, enquanto a maioria dos mRNAs e tRNAs permanecem estacionados no lado apical, a maioria das moléculas de rRNA desce para o lado basal pegando carona em organelas chamadas lisossomos. Mesmo retendo menos conteúdo geral de RNA, os lados apicais das células externas do estágio de 16 células contêm a coleção completa de RNAs e outros fatores necessários para a produção de proteínas.
O lado basal lotado, no entanto, é ocupado predominantemente por rRNAs. As células-filhas que obtêm as fábricas de proteínas mais ativas do lado apical são mais transformáveis e se especializam na futura placenta. As células-filhas que retêm seu potencial para ainda se tornar qualquer tipo de célula do organismo adulto, chamadas de pluripotência, recebem o volume menos ativo de tradução do rRNA.
Essa decisão e muitas outras semelhantes, conhecidas como destino celular, são importantes no desenvolvimento, pois determinam como essas células iniciais atingem seu tipo final de célula, como células da pele, células musculares cardíacas e células cerebrais. Para a medicina regenerativa, ser capaz de orquestrar o destino celular abre a capacidade de gerar novos tratamentos baseados em células-tronco para uma série de doenças e condições.
“Como na vida real, as células podem influenciar a direção de seu próprio futuro, organizando-se cedo. Nossa pesquisa pode abrir novas maneiras de prever e direcionar as decisões do destino celular”, disse o Dr. Zenker.