Notícias | Equipe da Universidade Hebraica de Jerusalém descobre nova estrutura ciliária em óvulos, trazendo novos conhecimentos sobre a infertilidade humana
Notícias | Equipe da Universidade Hebraica de Jerusalém descobre nova estrutura ciliar em células-ovo, oferecendo informações sobre a infertilidade humana
Os seres humanos compartilham quase 70% de seus genes com um pequeno peixe tropical, o peixe-zebra. Esse alto grau de similaridade, juntamente com os embriões transparentes e o rápido desenvolvimento, fez do peixe-zebra um organismo-modelo amplamente utilizado na biologia e na medicina.
Ao observar células-ovo de peixe-zebra em tempo real, uma equipe liderada pelo Dr. Yaniv Elkouby, da Faculdade de Medicina da Universidade Hebraica de Jerusalém (HU), descobriu inesperadamente uma estrutura celular antes desconhecida: um cílio espiralado, semelhante a uma fibra, que se estende da célula-ovo até o aglomerado de células-ovo ao redor. A descoberta desafia a compreensão convencional da estrutura das células-ovo e pode oferecer uma nova direção para o estudo da infertilidade e do aborto espontâneo causados por anomalias cromossômicas em seres humanos.
Um cílio que movimenta cromossomos pode ser crucial para a saúde reprodutiva
Pesquisas posteriores mostraram que o cílio recém-descoberto é funcional. Ao se conectar ao “sistema de cabos” interno da célula-ovo, ele puxa e posiciona precisamente os cromossomos durante a meiose, ajudando a organizar o material genético de forma precisa e sistemática à medida que a célula-ovo amadurece.
“Esse cílio externo funciona como uma âncora, estabilizando todo o mecanismo de controle dos cromossomos para que ele opere de forma eficiente e confiável”, explicou o Dr. Elkouby. Esse processo é fundamental para o desenvolvimento saudável da célula-ovo e para a capacidade de formar um embrião saudável.
Mais tarde, a equipe encontrou a mesma estrutura em células espermáticas de peixe-zebra e em células-ovo e espermáticas de camundongos. Isso sugere que o cílio pode ser um componente disseminado e há muito ignorado da evolução das células germinativas.
Do peixe aos seres humanos: a disfunção ciliar pode revelar um novo mecanismo de infertilidade
Na reprodução humana, erros no alinhamento ou na segregação dos cromossomos frequentemente causam desenvolvimento embrionário anormal, aborto espontâneo ou infertilidade. As causas desses erros ainda não são totalmente compreendidas. Essa estrutura ciliar recém-identificada, intimamente envolvida na organização dos cromossomos, pode ser uma peça que faltava para explicar o problema.
Já se sabe que algumas doenças genéticas raras, conhecidas como ciliopatias, causam redução da fertilidade e graves distúrbios do desenvolvimento em bebês e crianças. Em geral, esses problemas têm sido atribuídos a outros tipos conhecidos de cílios. A descoberta desse novo cílio oferece outra possível explicação.
Como observou o Dr. Elkouby, “Identificar esses mecanismos nos deixa um passo mais perto de encontrar soluções”.
Pesquisa avançada de células e imagens
Para observar a função dinâmica do cílio, a equipe desenvolveu e utilizou métodos avançados, incluindo microscopia de alta resolução em células vivas, imagens tridimensionais, cultura de tecido ovariano, ablação e manipulação a laser e múltiplas análises de mutações genéticas. Em conjunto, essas técnicas proporcionaram a primeira visão clara da estrutura e de sua função.
O estudo foi copresidido pelos doutorandos do Dr. Elkouby, Avishag Mytlis e Vineet Kumar, com colaboração internacional do laboratório do Dr. Sudipto Roy no Institute of Molecular and Cell Biology (Proteos), em Singapura, e do laboratório da Dra. Ruxandra Bachmann-Gagescu na Universidade de Zurique.
As descobertas foram publicadas na Science, em um artigo intitulado “Biomechanical control of meiotic chromosomal bouquet and germ cell morphogenesis by the zygotene cilium”.
Notícias | Equipe da Universidade Hebraica de Jerusalém descobre nova estrutura ciliária em óvulos, trazendo novos conhecimentos sobre a infertilidade humana
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Os seres humanos compartilham quase 70% de seus genes com um pequeno peixe tropical, o peixe-zebra. Esse alto grau de similaridade, juntamente com os embriões transparentes e o rápido desenvolvimento, fez do peixe-zebra um organismo-modelo amplamente utilizado na biologia e na medicina.
Ao observar células-ovo de peixe-zebra em tempo real, uma equipe liderada pelo Dr. Yaniv Elkouby, da Faculdade de Medicina da Universidade Hebraica de Jerusalém (HU), descobriu inesperadamente uma estrutura celular antes desconhecida: um cílio espiralado, semelhante a uma fibra, que se estende da célula-ovo até o aglomerado de células-ovo ao redor. A descoberta desafia a compreensão convencional da estrutura das células-ovo e pode oferecer uma nova direção para o estudo da infertilidade e do aborto espontâneo causados por anomalias cromossômicas em seres humanos.
Um cílio que movimenta cromossomos pode ser crucial para a saúde reprodutiva
Pesquisas posteriores mostraram que o cílio recém-descoberto é funcional. Ao se conectar ao “sistema de cabos” interno da célula-ovo, ele puxa e posiciona precisamente os cromossomos durante a meiose, ajudando a organizar o material genético de forma precisa e sistemática à medida que a célula-ovo amadurece.
“Esse cílio externo funciona como uma âncora, estabilizando todo o mecanismo de controle dos cromossomos para que ele opere de forma eficiente e confiável”, explicou o Dr. Elkouby. Esse processo é fundamental para o desenvolvimento saudável da célula-ovo e para a capacidade de formar um embrião saudável.
Mais tarde, a equipe encontrou a mesma estrutura em células espermáticas de peixe-zebra e em células-ovo e espermáticas de camundongos. Isso sugere que o cílio pode ser um componente disseminado e há muito ignorado da evolução das células germinativas.
Do peixe aos seres humanos: a disfunção ciliar pode revelar um novo mecanismo de infertilidade
Na reprodução humana, erros no alinhamento ou na segregação dos cromossomos frequentemente causam desenvolvimento embrionário anormal, aborto espontâneo ou infertilidade. As causas desses erros ainda não são totalmente compreendidas. Essa estrutura ciliar recém-identificada, intimamente envolvida na organização dos cromossomos, pode ser uma peça que faltava para explicar o problema.
Já se sabe que algumas doenças genéticas raras, conhecidas como ciliopatias, causam redução da fertilidade e graves distúrbios do desenvolvimento em bebês e crianças. Em geral, esses problemas têm sido atribuídos a outros tipos conhecidos de cílios. A descoberta desse novo cílio oferece outra possível explicação.
Como observou o Dr. Elkouby, “Identificar esses mecanismos nos deixa um passo mais perto de encontrar soluções”.
Pesquisa avançada de células e imagens
Para observar a função dinâmica do cílio, a equipe desenvolveu e utilizou métodos avançados, incluindo microscopia de alta resolução em células vivas, imagens tridimensionais, cultura de tecido ovariano, ablação e manipulação a laser e múltiplas análises de mutações genéticas. Em conjunto, essas técnicas proporcionaram a primeira visão clara da estrutura e de sua função.
O estudo foi copresidido pelos doutorandos do Dr. Elkouby, Avishag Mytlis e Vineet Kumar, com colaboração internacional do laboratório do Dr. Sudipto Roy no Institute of Molecular and Cell Biology (Proteos), em Singapura, e do laboratório da Dra. Ruxandra Bachmann-Gagescu na Universidade de Zurique.
As descobertas foram publicadas na Science, em um artigo intitulado “Biomechanical control of meiotic chromosomal bouquet and germ cell morphogenesis by the zygotene cilium”.
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