Porque as salamandras conseguem regenerar membros e os mamíferos não – cientistas descobrem o segredo.

Cientistas descobriram que a forma como uma célula reage ao oxigénio ajuda a determinar por que motivo salamandras e girinos conseguem regenerar membros, enquanto os mamíferos geralmente não o conseguem.

Este resultado transforma uma divisão clássica da biologia numa espécie de “interruptor” que pode ser testado dentro do tecido lesionado, e aponta para o período crítico das primeiras horas após uma amputação.

Dentro da ferida: oxigénio e regeneração de membros

Em amostras de membros amputados mantidas vivas fora do corpo, o tecido de rato bloqueou o processo em ar normal, ao passo que o tecido de girino continuou a reconstruir.

A trabalhar na Escola Politécnica Federal de Lausana (EPFL), uma equipa liderada por Can Aztekin associou esta diferença à deteção de oxigénio - e não à ausência de genes de reparação.

Os investigadores demonstraram que membros de rato conseguem entrar no mesmo programa inicial quando o oxigénio diminui, reduzindo de forma marcada a distância entre os dois casos.

Isto não gerou uma nova pata, mas empurrou o enigma para trás, para as decisões tomadas logo no começo da resposta da ferida.

O oxigénio dita o ritmo

Após uma amputação, as células precisam de selar rapidamente o tecido exposto; caso contrário, a reparação que forma cicatriz começa a ganhar espaço e a impedir a reconstrução.

Com pouco oxigénio, a proteína HIF1A, que ajuda as células a detetar oxigénio, fica estabilizada, e esse sinal abre caminho à regeneração.

Com níveis mais elevados de oxigénio, a HIF1A degrada-se mais depressa, fazendo com que o programa típico dos mamíferos se desligue antes de ganhar tração.

Esta bifurcação precoce ajuda a perceber como animais que partilham muitos genes acabam, ainda assim, por cicatrizar de formas opostas.

Células de rato “acordam”

Quando o oxigénio foi reduzido, membros embrionários de rato fecharam a ferida mais depressa e começaram a formar estados celulares associados ao recrescimento.

As células da pele tornaram-se mais móveis, um detalhe relevante porque essa velocidade de deslocação cobre a ferida antes de a cicatriz se impor.

O metabolismo também mudou em direção à glicólise, uma forma de produzir energia com pouco oxigénio, enquanto os padrões de acesso aos genes ficaram mais fáceis de abrir.

Em conjunto, estas alterações sugerem que os mamíferos falham cedo não por lhes faltarem “peças”, mas porque as condições iniciais não são as adequadas.

Rãs não seguem o “aviso”

Os membros de girinos de rã continuaram a regenerar mesmo com 60% de oxigénio, um nível que, no tecido de rato, travaria o processo por completo.

As suas células mantiveram a HIF1A mais estável porque produziam menos do mecanismo que, normalmente, desativa essa via.

Os resultados em axolotes encaixaram no mesmo padrão, ligando a observação às salamandras, além das rãs.

Essa consistência faz com que a deteção de oxigénio pareça menos uma particularidade de um único modelo e mais uma regra comum.

Mamíferos não são uma “folha em branco”

Os mamíferos conservam, ainda assim, uma pequena margem de capacidade regenerativa, já que a ponta de um dedo lesionado por vezes pode voltar a crescer.

Esta exceção é importante porque indica que a maquinaria existe, embora a maioria das feridas nunca chegue a ativá-la.

Trabalhos sobre dígitos de rato observaram que tecido mais macio favorece o recrescimento, enquanto tecido mais rígido favorece a cicatrização.

Visto ao lado do efeito do oxigénio, esse sucesso limitado faz com que a perda de um membro inteiro pareça estar bloqueada - e não ser impossível.

O momento certo muda o desfecho

A idade também pesa, porque os girinos de rã perdem grande parte desta aptidão à medida que avançam para a idade adulta.

Trabalho anterior de Aztekin mostrou que membros de rãs mais velhas falham quando a ferida não consegue formar o tecido de superfície correto.

Esse estudo ligou os membros em maturação a sinais que empurram a reparação para longe da regeneração e mais para a cicatriz.

O novo resultado sobre oxigénio encaixa nessa cronologia ao revelar mais uma forma de uma ferida promissora ser desviada do caminho regenerativo.

Humanos encaixam no mesmo padrão

Quando a equipa comparou dados de rãs, axolotes, ratos e humanos, a mesma divisão voltou a aparecer.

As células humanas pareceram mais próximas das células de rato, com um padrão de deteção de oxigénio mais forte, provavelmente capaz de terminar a regeneração cedo.

“Durante muito tempo, a investigação em regeneração centrou-se nos anfíbios, enquanto a regeneração em mamíferos raramente foi examinada experimentalmente lado a lado de forma comparável”, disse Aztekin.

Esta comparação é relevante porque trata a cicatrização humana como parte da mesma biologia - e não como um problema separado.

Uma promessa com limites reais

Nada disto equivale ao recrescimento de uma pata de rato, e os investigadores não afirmaram nada próximo disso.

O que conseguiram ativar foi o primeiro estágio, no qual o fecho da ferida, o comportamento celular e a utilização de genes avançaram de forma coordenada.

“Ao comparar diretamente espécies que conseguem e que não conseguem regenerar, trazemos uma perspetiva nova para uma questão com séculos”, afirmou Aztekin.

Os resultados mostram que tecidos de mamíferos conseguem ligar processos regenerativos iniciais, delineando um percurso claro e testável para incentivar o recrescimento de membros em adultos.

O que as salamandras mostram

As salamandras continuam a destacar-se entre os vertebrados, porque conseguem substituir tecidos, órgãos e membros completos após lesão.

Uma visão abrangente sobre membros de salamandras registou essa capacidade, razão pela qual se mantêm como referência na biologia da regeneração.

O novo trabalho não diz que os mamíferos precisam de genes de salamandra; diz antes que uma barreira importante pode residir na deteção de oxigénio.

Isto reformula o problema: em vez de um enorme fosso evolutivo, passa a ser uma resposta celular potencialmente ajustável.

Entre dados de rãs, salamandras, ratos e humanos, a mensagem é que a regeneração arranca ou trava na primeira “leitura” de oxigénio da ferida.

A investigação futura tem agora um alvo mais nítido: alterar a deteção de oxigénio suficientemente cedo poderá desviar a cicatrização dos mamíferos para longe da formação de cicatriz.