Quimeras: Poderemos algum dia nos tornar seres fotossintetizantes?

Por: Giordano W. Calloni                                                                                                                    Dpto. de Biologia Celular, Embriologia e Genética – UFSC

Fonte: http://www.inetours.com/Photographs/Notre-Dame.html

Foto 1: fonte, clique aqui.

Subir os 387 degraus de uma das igrejas mais belas do mundo, a Notre Dame de Paris, é uma experiência cansativa na mesma proporção que recompensadora. Primeiramente porque é como se pudéssemos sentir a presença de um dos personagens mais aterradores e misteriosos da literatura mundial: o Corcunda de Notre Dame, criado por Victor Hugo, em 1831 no livro que leva o nome da famosa catedral. No topo da igreja observamos as belíssimas e aterradoras gárgulas. Tratam-se de estátuas de pedra com formas de animais estranhos, misturas de dragões e aves que parecem ter procriado e gerado um novo ser de forma bizarra, mas reconhecível (ver foto 1). Estes seres provenientes da mistura de espécies animais são denominados de quimeras. As quimeras sempre estiveram presentes no imaginário humano, basta nos lembrarmos dos Centauros (“assassinos de touros”) da Mitologia Grega. Seres impressionantes, metade homem, metade cavalo, que possivelmente originaram-se da cultura grega de caça à touros utilizando-se cavalos, na região da Tessália. Pois saiba caro leitor que as quimeras existem e já foram criadas em laboratório. Em 1975, uma respeitada pesquisadora da França, Nicole Le Douarin, fez um experimento no qual substituiu partes do sistema nervoso de um embrião de galinha pelas mesmas partes provenientes de embriões de codorna. Todo este procedimento foi executado ainda no estágio embrionário através de um pequeno orifício feito na casca do ovo de galinhas. Alguns dias depois nasceu um pintinho, metade galinha, metade codorna (ver foto 2).

Foto 2: Quimeras Galinha-Codorna. Pedaços do tubo neural (responsável por originar células da crista neural que entre vários derivados são as células pigmentares do corpo dos animais) foram transplantados de um embrião de codorna para o embrião de uma galinha (totalmente branca). O resultado é um pintinho (à esquerda) com as asas pretas (resultado da contribuição das células da crista neural da codorna ao corpo da galinha). A esquerda vemos que este pintinho cresce e origina uma galinha branca com asas pretas, a qual sobrevive até os 2 meses de idade. Temos aqui um animal misto, parte galinha, parte codorna. Fonte: http://www.sdbonline.org/sites/archive/dbcinema/ledouarin/ledouarin.html

Foto 2: Quimeras Galinha-Codorna. Pedaços do tubo neural (responsável por originar células da crista neural que entre vários derivados são as células pigmentares do corpo dos animais) foram transplantados de um embrião de codorna para o embrião de uma galinha (totalmente branca). O resultado é um pintinho (à esquerda) com as asas pretas (resultado da contribuição das células da crista neural da codorna ao corpo da galinha). A esquerda vemos que este pintinho cresce e origina uma galinha branca com asas pretas, a qual sobrevive até os 2 meses de idade. Temos aqui um animal misto, parte galinha, parte codorna. Fonte, clique aqui.

Este animal cresce e se desenvolve normalmente até os 2 meses de idade, quando então ocorre uma resposta imunológica que leva o animal a morrer de epilepsia, servindo inclusive de modelo de estudo para este transtorno. Este experimento permitiu fazer uma revolução na compreensão da biologia das células de uma estrutura chamada Crista Neural (responsável por originar parte dos ossos, cartilagens e gordura da nossa face, todo nosso sistema nervoso periférico e inclusive a pigmentação da nossa pele). Quimeras entre animais vertebrados também já foram realizadas entre galinhas e camundongos e, neste caso, verificou-se inclusive que os embriões de galinha apresentaram primórdios de dentes, revelando o passado evolutivo das aves como dinossauros, mas isto já é assunto para outra postagem. Em minha última postagem neste blog (CDQ 27-10-15) falei de um animal invertebrado (uma lesma) capaz de fazer fotossíntese, pois ela roubou os cloroplastos da alga a qual se alimentava. Finalizei meu texto de maneira misteriosa e deixando implícita uma questão: e se fossemos nós humanos capazes de fazer fotossíntese? Pois bem, no mês de junho de 2015 pesquisadores da Universidade do Chile publicaram na revista científica Plos One, um trabalho que vem a ser a primeira quimera de um animal vertebrado com um vegetal. Sim é isto mesmo, pasmem!! Um ser híbrido com partes animais e vegetais. Para criar este híbrido, os pesquisadores injetaram uma microalga (que faz fotossíntese, pois possui cloroplastos) em embriões de um peixe, o peixe-zebra (zebrafish). Por incrível que pareça, as algas não foram reconhecidas como um corpo estranho pelas células do peixe-zebra e incorporaram-se junto com as células do animal, distribuindo-se ao acaso como células isoladas (algumas vezes em grupos) ao longo de todo o corpo do peixe-zebra. Como o peixe zebra é transparente, é possível visualizar facilmente as células da microalga dentro dele (ver foto 3).

Foto 3: A (esquerda) Microalgas (seta preta indicando o verde) foram injetadas nos primeiros estágios embrionários do peixe zebra (em branco). (A) Direita - Larva do peixe zebra três dias após terem sido injetados com as microalgas (agora vistas através de um corante fluorescente em vermelho). Foto retirada do artigo original. Link para o artigo original: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0130295

Foto 3: A (esquerda) Microalgas (seta preta indicando o verde) foram injetadas nos primeiros estágios embrionários do peixe zebra (em branco). (A) Direita – Larva do peixe zebra três dias após terem sido injetados com as microalgas (agora vistas através de um corante fluorescente em vermelho).
Foto retirada do artigo original. Para acessar, clique aqui

As células da microalga foram observadas logo abaixo da epiderme (camada de revestimento mais externa da pele) do peixe e não pareciam mover-se dentro dele, apenas ocasionalmente quando elas entravam no fluxo sanguíneo do animal. As células da microalga estavam vivas e não provocaram mortalidade nos peixes (apenas quando injetadas em grandes quantidades). Além disso, algumas algas foram encontradas aos pares, sugerindo que elas estavam se multiplicando dentro do corpo do animal. As algas foram observadas continuamente no corpo do peixe ao longo do estudo, mostrando que a resposta imune não é um obstáculo para a sobrevivência da quimera. A idéia dos pesquisadores vai além do interesse de criar animais (ou Plantebrados, termo cunhado pelos autores) capazes de sintetizar seu próprio alimento como fazem as plantas e as algas. Curiosamente, o objetivo do estudo foi conferir às células dos animais a capacidade de produzir grandes quantidades de Oxigênio (o qual é liberado pelas plantas durante o processo de fotossíntese) e este oxigênio seria capaz de suprir as necessidades dos tecidos animais durante os processos de regeneração após uma lesão, por exemplo. Uma das grandes dificuldades da engenharia de tecidos moderna é justamente disponibilizar oxigênio para os tecidos de maneira que as células possam “respirar” adequadamente. Finalmente para pensarmos: quem sabe, a próxima espécie de hominídeos que surgirá a partir da nossa própria espécie não possa ser chamada Hommo sapiens fotossyntetisantis? Imaginem nos livrarmos da necessidade da busca por alimentos e ainda por cima termos órgãos que se regeneram como se fossemos o personagem da Wolverine da Marvel? Como vemos o futuro neste planeta pode nos reservar surpresas extraordinárias e muitas delas talvez fruto de nossa própria engenhosidade.

3 comentários sobre “Quimeras: Poderemos algum dia nos tornar seres fotossintetizantes?

  1. Parece até coisa de cientista maluco. Esses experimentos da biologia me deixam muito animado pra acompanhar o desenvolvimento desse tipo de técnica, dá pra passar horas e horas pensando em todo tipo de coisa que pode ser alcançada com esses avanços.

  2. Pingback: Cientistas descobriram que…

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