Cientistas descobrem que planárias raras de duas cabeças geram descendentes invulgares.

Os vermes planos são quase lendários nos laboratórios de biologia pela sua capacidade desconcertante de regeneração: basta decapitá-los para voltarem a formar uma cabeça. Agora, investigadores observaram que um defeito de desenvolvimento ainda mais estranho pode levá-los a desenvolver cabeças em ambas as extremidades - e a história fica progressivamente mais bizarra a partir daí.

Regeneração em vermes planos: quando metade volta a ser um animal inteiro

Em certas espécies, a regeneração dos vermes planos parece desafiar o senso comum. Se forem cortados ao meio, em vez de morrerem, acabam por originar dois vermes planos completos, porque cada fragmento reconstrói o que lhe falta - seja cabeça, cauda ou outras estruturas. Em miniatura, fazem lembrar as Hidras da mitologia, capazes de “renascer” após serem mutiladas.

Investigações anteriores já tinham mostrado que uma corrente eléctrica influencia o que volta a crescer num determinado ponto: consoante o sinal, o tecido regenerado tende a tornar-se cabeça ou cauda. Isso permitiu aos cientistas criar artificialmente vermes planos com duas cabeças ou, pelo contrário, com duas caudas.

E, em casos extremos, pode surgir uma criatura com um número de cabeças tão absurdo que quase parece uma anomalia saída de um pesadelo.

Uma variação natural: duas cabeças - e um eixo corporal “baralhado”

O que surpreendeu agora foi a descoberta de que uma variante com duas cabeças também pode aparecer naturalmente. Além disso, quando estes indivíduos foram cortados em várias partes, os investigadores notaram que o eixo corporal parecia ter ficado “torcido” em termos de orientação.

A observação foi feita pelos zoólogos da Universidade de Varsóvia Katarzyna Tratkiewicz e Ludwik Gąsiorowski em Stenostomum brevipharyngium, um verme plano que se reproduz de forma assexuada, formando um clone a partir do próprio corpo.

Como surge o problema: em vez de cauda, aparece uma segunda cabeça

Em condições normais, o processo começa com o aparecimento de uma nova cabeça a partir da zona central do corpo do progenitor; depois, o resto do novo organismo vai-se formando gradualmente. No entanto, em alguns casos descritos pela equipa, em vez de se formar uma cauda na extremidade oposta, surgiu outra cabeça.

O mais notável veio a seguir: quando os investigadores cortaram estes mutantes de duas cabeças em secções, ambas as cabeças regeneraram uma cauda no lado oposto, incluindo órgãos reprodutores plenamente funcionais. Isto significou que, em alguns descendentes, cabeças e caudas acabaram por trocar de extremidade relativamente ao eixo corporal original.

Segundo os autores, “na prática, este tipo de regeneração permite uma inversão estável da polaridade do eixo corporal sem comprometer a sobrevivência ou as capacidades reprodutivas do animal”.

Um corpo com orientações diferentes na mesma “linha” anatómica

Como consequência, uma parte substancial das células na secção média desse verme plano com orientação invertida passou a apresentar uma orientação de eixo diferente da observada nas células das extremidades do animal.

À primeira vista, isto deveria causar um caos - sobretudo a nível do sistema nervoso e da coordenação interna. Ainda assim, estes organismos conseguem “aguentar” a reorganização. Uma possível ajuda, neste contexto, é o facto de se alimentarem e eliminarem resíduos através do mesmo orifício digestivo, o que pode reduzir a complexidade de alinhamentos anatómicos essenciais.

Não é uma mutação hereditária: reprodução normal apesar do erro

Análises adicionais mostraram que o verme plano com orientação invertida se reproduziu de forma normal. Isto sugere que o erro de dupla cabeça não resulta de uma mutação hereditária que se transmita de forma consistente.

A equipa suspeita que a capacidade destes vermes para uma renovação contínua dos tecidos - baseada em células adultas que mantêm características de células estaminais pluripotentes, capazes de se dividir e originar diferentes tipos de células - é o que lhes permite sobreviver a uma alteração tão drástica da orientação corporal.

Tratkiewicz e Gąsiorowski sublinham que o facto de os vermes retomarem uma fisiologia normal, apesar da inversão de sistemas de órgãos vitais em relação à cabeça, aponta para uma flexibilidade fisiológica extrema do seu plano corporal. Segundo os autores, essa flexibilidade poderá estar relacionada com a simplicidade relativa dos órgãos ou com a capacidade de remodelar dinamicamente os tecidos graças à presença de células estaminais pluripotentes.

Porque é que isto importa: bioelectricidade, desenvolvimento e medicina regenerativa

Este tipo de fenómeno reforça a ideia de que sinais como a corrente eléctrica e outras pistas bioeléctricas podem funcionar como uma espécie de “mapa” para o corpo, ajudando a decidir onde fica a frente e o verso, a cabeça e a cauda. Quando esse mapa falha - ou quando é reconfigurado - o organismo pode, em certos casos, reorganizar-se e voltar a um estado funcional.

Embora vermes planos e seres humanos estejam muito distantes, compreender como a regeneração consegue reorganizar tecidos e orientar órgãos sem “colapsar” o funcionamento geral pode oferecer pistas relevantes para a biologia do desenvolvimento e, a longo prazo, para estratégias de medicina regenerativa - sobretudo na forma como os tecidos comunicam entre si para reconstruir estruturas coerentes.

Publicação

O estudo foi publicado nos Anais da Sociedade Real B: Ciências Biológicas.