Pela primeira vez na história, pesquisadores conseguiram reconectar sinapses perdidas de uma espécie de verme utilizando genes de outro organismo. Os nematodas da espécie Caenorhabditis elegans tiveram sinapses reativadas com sucesso após receberem genes de hidras – um tipo de invertebrado marinho.
A pesquisa foi publicada no periódico Nature Communications, mostrando como a equipe de pesquisadores modificou geneticamente os animais para recriar suas sinapses perdidas.
Primeiramente, os pesquisadores criaram linhagens de C. elegans sem determinadas sinapses. Essas sinapses perdidas fariam com que o animal tivesse a sensação de saciedade após comer. Ou seja, os animais com essa modificação continuavam comendo sem parar, mesmo depois de cheios.
A equipe de pesquisadores então inseriu genes de hidras para a geração de sinapses para a saciedade em um grupo de C. elegans. Outro grupo dos vermes recebeu genes de hidra para a produção de neuropeptídeos, que são essenciais para o impulso nervoso.
Quando os pesquisadores cruzaram os dois grupos de vermes, os filhotes não comiam sem parar como seus pais. Ou seja, como análises microscópicas confirmaram, os filhotes nasceram com sinapses e neuropeptídeos de hidra. E melhor ainda: o novo aparelho neuronal funcionava como em outros C. elegans sem qualquer modificação.
Assim, não só os pesquisadores conseguiram recuperar as sinapses perdidas da saciedade. Eles também o fizeram utilizando genes de um animal completamente diferente. Nesse sentido vale ressaltar que as hidras são cnidários, parentes das águas-vivas. Já o C. elegans é um verme nematódeo, como as lombrigas.
Sinapses perdidas e neuropeptídeos: entenda
Para entender a complexidade da descoberta, é preciso evidenciar o que é uma sinapse, bem como um neuropeptídeo.
As sinapses são ligações entre dois neurônios, onde são secretados os neurotransmissores. Por meio destes últimos, os neurotransmissores, o impulso nervoso pode passar de um neurônio para outro. No contexto da pesquisa, os vermes modificados não tinham essa região de comunicação para alguns neurônios específicos (de saciedade).
Todas as sinapses do tipo, então, foram substituídas por sinapses com a mesma função, mas de organismos diferentes. Vale ressaltar que as hidras e os vermes são muito distantes na árvore evolutiva, e suas moléculas e genes também são significativamente diferentes. Ainda assim, as sinapses emprestadas das hidras funcionaram direitinho.
Já os neuropeptídeos são um tipo de auxiliar para a transmissão do impulso nervoso. Dependendo da quantidades destas biomoléculas, o impulso pode ser mais rápido ou devagar, intenso ou leve.
Contudo, apenas os neuropeptídeos de hidras não têm efeitos em sinapses e neurotransmissores dos vermes. Da mesma forma, as sinapses de hidra não aceitam os neuropeptídeos dos nematodas. Por isso, aliás, os pesquisadores substituíram as duas coisas no lugar das sinapses perdidas.
“Há muita diversidade de conexões sinápticas no cérebro de qualquer animal. Ser capaz de pegar e escolher o que colocar em outro organismo vai nos ajudar a desembaralhar e entender como e por quê os cérebros fazem o que eles fazem,” afirma o autor Josh Hawk, ao Science Daily.
A pesquisa está disponível no periódico Nature Communications.
