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O que as amebas comedoras de cérebro podem nos dizer sobre a diversidade da vida na Terra e a história evolutiva
Grande parte da vida na Terra depende de uma sanãrie de polímeros chamados microtaºbulos, compostos de tubulina , para completar uma ampla gama de tarefas dentro de suas células .
Por Universidade de Massachusetts Amherst - 25/02/2022


Canãlulas Naegleria gruberi usam um conjunto de tubulinas para construir um fuso mita³tico (ciano, esquerda) e outro conjunto de tubulinas (laranja, direita) para se transformar em um tipo de canãlula flagelada. Crédito: Katrina Velle, Fritz-Laylin Lab, UMass Amherst

Uma equipe internacional de pesquisadores, liderada pela Universidade de Massachusetts Amherst, anunciou recentemente na revista Current Biology que uma ameba chamada Naegleria desenvolveu conjuntos mais distintos de tubulinas, usadas para processos celulares específicos, do que se pensava anteriormente. Sua visão tem uma sanãrie de implicações, que va£o desde o desenvolvimento de tratamentos para infecções que comem cérebros atéuma melhor compreensão de como a vida na Terra evoluiu com uma diversidade tão enorme.

Grande parte da vida na Terra depende de uma sanãrie de polímeros chamados microtaºbulos, compostos de tubulina , para completar uma ampla gama de tarefas dentro de suas células . Esses microtaºbulos são como os 2x4s da canãlula e são usados ​​em tudo, desde ajudar a canãlula a se mover, atétransportar alimentos e resíduos dentro da canãlula e dar suporte estrutural a  canãlula.

Os microtaºbulos também ajudam na mitose, que équando uma única canãlula se divide em duas, primeiro duplicando seus cromossomos e depois puxando cada conjunto para lados opostos da canãlula antes de se dividir em dois. Um dos momentos-chave na mitose équando um fuso, composto de microtaºbulos, agarra os cromossomos e ajuda a separa¡-los em dois conjuntos idaªnticos.

a‰ aqui que entra a Naegleria. Os bia³logos já sabiam que a Naegleria usa um tipo especa­fico de tubulina durante a mitose. Mas o novo estudo, liderado por Katrina Velle, pa³s-doutoranda em biologia na UMass Amherst e principal autora do artigo, mostra que Naegleria também emprega três tubulinas distintas adicionais especificamente durante a mitose. Um par de tubulinas éusado apenas durante a mitose, enquanto o outro, a tubulina flagelada, especializa-se no movimento celular. Os autores do estudo compararam então as tubulinas e as estruturas que elas constroem entre si e as de espanãcies mais comumente estudadas.

AsuperfÍcie celular de uma ameba Naegleria gruberi visualizada por microscopia
eletra´nica de varredura. Crédito: Katrina Velle, Fritz-Laylin Lab, UMass Amherst,
tirada no Centro de Microscopia Central do Laborata³rio Biola³gico Marinho

As implicações deste trabalho são excitantes e va£o do prático ao tea³rico. Por exemplo, a equipe estudou uma espanãcie de Naegleria, Naegleria gruberi, que estãointimamente relacionada a  Naegleria fowleri osuma ameba que pode comer seu cérebro. "Se pudermos entender a biologia ba¡sica da Naegleria", diz Velle, "podemos aprender como mata¡-la inventando drogas que tem como alvo as tubulinas únicas da ameba".

Mas Naegleria também nos ajuda a entender as regras ba¡sicas que regem a vida na Terra. "Todos os organismos precisam se replicar", diz Lillian Fritz-Laylin, professora de biologia da UMass Amherst e autora saªnior do artigo. "Sabemos como os processos de replicação funcionam para algumas células, mas háum conjunto enorme que não entendemos. Naegleria nos permite testar as regras que os cientistas criaram para ver se elas se aplicam aqui."
 
Para conduzir sua pesquisa, a equipe confiou em parte no equipamento de microscopia de última geração do Instituto de Ciências da Vida Aplicadas da UMass Amherst (IALS), que combina conhecimentos profundos e interdisciplinares de 29 departamentos no campus da UMass Amherst para traduzir pesquisa fundamental sobre inovações que beneficiem a saúde e o bem-estar humano. A equipe cultivou as células Naegleria, corou-as com diferentes produtos químicos para que as tubulinas brilhassem e, em seguida, tirou fotografias 3D de resolução extremamente alta, o que lhes permitiu medir, contar e analisar as diferentes estruturas de microtaºbulos.

"Passei a maior parte da minha carreira estudando os fusos mita³ticos de células mais comuns, como células de mama­feros", diz Patricia Wadsworth, professora de biologia da UMass Amherst e uma das principais autoras do artigo. "As ferramentas da biologia moderna nos permitem explorar células mais diversas, como Naegleria, que éde certa forma semelhante, mas também muito diferente."

"As pessoas costumam pensar em tecnologia impulsionando a ciaªncia", diz Fritz-Laylin. "Mas, neste caso, as perguntas que estamos tentando responder são tão fundamentais para o funcionamento da vida na Terra, e de tanto interesse para tantas especialidades cienta­ficas, que precisa¡vamos montar uma equipe internacional de vários especialistas. Nesse caso, a colaboração , trabalho em equipe e comunicação eficaz impulsionaram a ciência"

 

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