Saúde

Como a pesquisa de dinossauros pode ajudar na medicina
Pesquisadores da Universidade de Bonn: até mesmo o Tyrannosaurus rex pode ter sofrido uma hérnia de disco
Por Bonn - 27/08/2020


Reprodução

Os discos intervertebrais conectam as vértebras e dão à coluna vertebral sua mobilidade. O disco consiste em um anel fibroso cartilaginoso e um núcleo gelatinoso como tampão. Sempre se presumiu que apenas humanos e outros mamíferos possuem discos. Um equívoco, como uma equipe de pesquisa sob a liderança da Universidade de Bonn descobriu agora: até mesmo o Tyrannosaurus rex poderia ter sofrido uma hérnia de disco. Os resultados já foram publicados na revista "Scientific Reports".

As cobras atuais e outros répteis não têm discos intervertebrais; em vez disso, suas vértebras são conectadas com as chamadas articulações esféricas. Aqui, a superfície da extremidade em forma de bola de uma vértebra se encaixa em uma depressão em forma de copo da vértebra adjacente, semelhante a uma articulação do quadril humano. No meio, há cartilagem e líquido sinovial para manter a articulação móvel. Essa construção evolucionária é boa para os répteis de hoje, porque evita que o temido disco escorregado, que é causado por partes do disco que escorregam para o canal medular.

"Achei difícil acreditar que répteis antigos não tinham discos intervertebrais", diz a paleontologista Dra. Tanja Wintrich, da Seção de Paleontologia do Instituto de Geociências da Universidade de Bonn. Ela notou que as vértebras da maioria dos dinossauros e antigos répteis marinhos parecem muito semelhantes às dos humanos - ou seja, eles não têm articulações esféricas. Portanto, ela se perguntou se répteis extintos tinham discos intervertebrais, mas os "substituíram" por articulações esféricas no decorrer da evolução.

Comparação das vértebras de dinossauros com animais ainda vivos hoje

Para tanto, a equipe de pesquisadores liderada por Tanja Wintrich e com a participação da Universidade de Colônia e da TU Bergakademie Freiberg, bem como pesquisadores do Canadá e da Rússia examinou um total de 19 dinossauros diferentes, outros répteis extintos e animais ainda vivos hoje. Os pesquisadores concluíram que os discos intervertebrais não ocorrem apenas em mamíferos. Para essas investigações, as vértebras ainda em conexão foram analisadas usando vários métodos.

Surpreendentemente, o Dr. Wintrich também foi capaz de demonstrar que restos de cartilagem e até mesmo outras partes do disco intervertebral são quase sempre preservados em tais espécimes antigos, incluindo répteis marinhos como ictiossauros e dinossauros como o tiranossauro. Ela então traçou a evolução dos tecidos moles entre as vértebras ao longo da árvore genealógica dos animais terrestres, que há 310 milhões de anos se dividiu em linhagem de mamíferos e linha de dinossauros e pássaros.

Os discos intervertebrais surgiram várias vezes durante a evolução

Não se sabia até então que os discos intervertebrais são uma característica muito antiga. As descobertas também mostram que os discos intervertebrais evoluíram várias vezes durante a evolução em diferentes animais e foram provavelmente substituídos por articulações esféricas duas vezes nos répteis. "A razão pela qual o disco intervertebral foi substituído pode ser que ele é mais suscetível a danos do que uma articulação esférica", diz o Dr. Wintrich. No entanto, os mamíferos sempre mantiveram os discos intervertebrais, repetindo o padrão familiar de que são bastante limitados em sua flexibilidade evolutiva. "Essa percepção também é central para a compreensão médica dos humanos. O corpo humano não é perfeito e suas doenças refletem nossa longa história evolutiva", acrescenta o paleontologista Prof. Dr. Martin Sander, da Universidade de Bonn.

Em termos de métodos de pesquisa, a equipe baseou-se não apenas na paleontologia, mas também na anatomia médica, biologia do desenvolvimento e zoologia. Sob o microscópio, ossos de dinossauros cortados com uma serra de pedra e então triturados muito finamente fornecem informações comparáveis ​​a seções histológicas de tecido fixo e incrustado de animais existentes. Isso torna possível transpor os longos períodos de evolução e identificar processos de desenvolvimento. O Prof. Sander comenta: "É realmente incrível que a cartilagem da articulação e, aparentemente, até o próprio disco possam sobreviver por centenas de milhões de anos."

O Dr. Wintrich, que agora trabalha no Instituto de Anatomia da Universidade de Bonn, está satisfeito com a cooperação entre as áreas que tornou possível esse entendimento interdisciplinar em primeiro lugar: "Descobrimos que mesmo o Tyrannosaurus rex não estava protegido contra escorregões discos. " Somente os dinossauros predadores semelhantes aos pássaros desenvolveram articulações esféricas e também articulações em sela, ainda vistas nas aves de hoje. Da mesma forma, essas articulações esféricas foram uma vantagem decisiva para a estabilidade da coluna vertebral dos maiores dinossauros, os dinossauros de pescoço longo.

Essa ponte entre a paleontologia e a medicina é seminal na Alemanha. O anatomista Prof. Dr. Karl Schilling da Universidade de Bonn, que não esteve envolvido no novo estudo, relata: "Nos Estados Unidos, em contraste, os pesquisadores de dinossauros e biólogos evolutivos estão frequentemente envolvidos no treinamento médico, especialmente em anatomia e embriologia. Isso dá aos jovens médicos uma perspectiva que está se tornando cada vez mais importante em um ambiente em rápida mudança. "

Publicação: Tanja Wintrich, Martin Scaal, Christine Böhmer, Rico Schellhorn, Ilja Kogan, Aaron van der Reest & P. ​​Martin Sander: Evidências paleontológicas revelam evolução convergente de tipos de articulação intervertebral em amniotas, Scientific Reports, DOI: 10.1038 / s41598-020- 70751-2

 

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