Pesquisa revela papel do metabolismo no crescimento embrionário

Heidelberg, Alemanha — InkDesign News — Uma equipe de cientistas do Laboratório Europeu de Biologia Molecular (EMBL), em Heidelberg, revelou que o metabolismo durante o desenvolvimento embrionário desempenha um papel mais abrangente do que apenas fornecer energia e blocos de construção celulares. O estudo, divulgado recentemente, demonstra que o metabolismo também é um elemento-chave na sinalização celular que regula o ritmo do crescimento embrionário.

O Contexto da Pesquisa

Enquanto gestantes dependem de uma nutrição balanceada e suplementação para garantir a formação saudável dos bebês, pesquisas anteriores concentravam-se principalmente no papel do metabolismo em fornecer energia e insumos celulares essenciais. Entretanto, permanecia pouco claro se o metabolismo poderia atuar como um regulador do desenvolvimento por meio de mecanismos adicionais, além do suporte bioenergético. “O que percebemos foi que, à medida que o metabolismo ficava mais acelerado, um determinado relógio do desenvolvimento desacelerava”, declarou Hidenobu Miyazawa, um dos primeiros autores do estudo.

O que percebemos foi que, à medida que o metabolismo ficava mais acelerado, um determinado relógio do desenvolvimento desacelerava
(“What we noticed was that as metabolism got faster, a particular developmental clock slowed down”)

— Hidenobu Miyazawa, Pesquisador, EMBL

Resultados e Metodologia

Ao estudarem embriões de camundongo durante a formação dos segmentos corporais que originam as vértebras, os cientistas identificaram uma relação inversa entre a atividade metabólica e o ritmo do chamado relógio de segmentação. Notavelmente, pequenas quantidades de determinados metabólitos – insuficientes para nutrir as células – conseguiram manter o ritmo do relógio biológico do embrião. Por meio de uma abordagem fundamentada na teoria de sincronização, a equipe identificou a frutose-1,6-bisfosfato (FBP), um açúcar, como o principal metabólito capaz de regular esse relógio via a via de sinalização Wnt. Alexander Aulehla, diretor da Unidade de Biologia do Desenvolvimento do EMBL e autor sênior do estudo, complementou:

Os resultados de fato levantam uma questão importante: será que o metabolismo em si pode atuar como um marca-passo conectando relógios biológicos internos com ritmos externos do ambiente?
(“The results actually raise an important question: could metabolism itself act as a pacemaker that connects internal biological clocks with external rhythms in the environment?”)

— Alexander Aulehla, Diretor, EMBL

Implicações e Próximos Passos

A pesquisa sugere que o metabolismo pode funcionar como integrador dos relógios biológicos internos com ciclos ambientais externos, como o dia e a noite, influenciando os padrões de desenvolvimento em resposta às condições externas. Esta descoberta pode, no futuro, possibilitar intervenções para regular ou corrigir ritmos de desenvolvimento em situações clínicas específicas ou em pesquisas biotecnológicas. O time do EMBL planeja aprofundar estudos para determinar como o metabolismo, como um sincronizador, pode ser manipulado para alinhar os processos embrionários a estímulos ambientais.

À medida que novas pesquisas buscam explorar o potencial regulador do metabolismo, as perspectivas apontam para uma compreensão mais sofisticada dos mecanismos embrionários e, possivelmente, o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas ou diagnósticas.

Fonte: (ScienceDaily – Ciência)