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Estudo de embriões de sapo ajuda cientistas a desvendar a anomalia do nascimento humano causada pela má rotação intestinal

Tripas de sapo mal enroladas ajudam os cientistas a desvendar a anomalia prevalente do nascimento humano

Uma seção transversal do girino de Xenopus cruza várias alças do intestino girado. Crédito: Julia Grzymkowski

Como é que o nosso intestino, que pode ter pelo menos 4,5 metros de comprimento, se adapta adequadamente ao nosso corpo? À medida que nosso sistema digestivo cresce, o tubo intestinal passa por uma série de curvas e rotações dramáticas para empacotar o intestino alongado. A falha na rotação adequada do intestino durante o desenvolvimento resulta em uma anomalia de nascimento prevalente, mas pouco compreendida, chamada má rotação intestinal.

Agora, em um estudo publicado na revista Desenvolvimentocientistas da Universidade Estadual da Carolina do Norte descobriram uma causa potencial desta condição potencialmente fatal.

A má rotação intestinal afeta 1 em cada 500 nascimentos, mas as causas subjacentes não são bem compreendidas. Para descobrir porque é que a revolução intestinal pode correr mal, os cientistas precisam primeiro de compreender a rotação intestinal durante o desenvolvimento normal, um processo complexo que ainda confunde os biólogos.

A equipe de cientistas, liderada pela Dra. Nanette Nascone-Yoder, decidiu fazer uso de um sistema bem estabelecido em sapos.

“Vertebrados, sapos e humanos compartilham um ancestral comum e têm muitas características anatômicas semelhantes, incluindo um intestino que gira no sentido anti-horário”, explicou o Dr. Nascone-Yoder.

“Como os embriões de rã se desenvolvem em apenas alguns dias e são altamente acessíveis experimentalmente, eles nos permitem testar rapidamente novas hipóteses sobre como e por que o desenvolvimento dá errado durante a má rotação.”

“Os embriões de rã desenvolvem-se numa placa de Petri e são transparentes quando o intestino se desenvolve, pelo que podem ser expostos a medicamentos ou produtos químicos ambientais para detectar substâncias capazes de produzir má rotação”, disse o Dr. Nascone-Yoder.

Um dos compostos testados pela equipe foi o herbicida atrazina. Eles descobriram que a exposição à atrazina aumentou muito a frequência com que os intestinos das rãs giravam no sentido inverso (sentido horário) e decidiram focar na atrazina para investigar mais a fundo a má rotação intestinal.

A Dra. Julia Grzymkowski, que liderou o trabalho experimental deste estudo, descobriu que a exposição à atrazina interrompeu o metabolismo (reações químicas que fornecem energia para processos biológicos) nos embriões de rã. O desequilíbrio metabólico nos embriões descarrilou uma série de processos celulares no intestino – as células não conseguiam crescer, dividir-se e reorganizar-se adequadamente para conduzir ao alongamento e rotação intestinal adequados.

“Embora tenhamos descoberto que a atrazina provoca má rotação em rãs, estes resultados não significam necessariamente que este herbicida provoca má rotação em humanos, porque, no nosso rastreio, os girinos foram expostos a níveis 1.000 vezes mais elevados do que os normalmente encontrados no ambiente,” Enfatizou o Dr. Nascone-Yoder.

“Mas as nossas descobertas sugerem fortemente que perturbar os mesmos processos metabólicos celulares afetados pela atrazina, por exemplo, através da exposição a outros produtos químicos no ambiente e/ou variações genéticas que afetam o metabolismo, poderia contribuir para a má rotação intestinal em humanos”.

Este estudo está apenas começando a desvendar o que acontece durante o desenvolvimento embrionário que leva à má rotação intestinal. A equipe do Dr. Nascone-Yoder espera ampliar este trabalho. “Nossos resultados forneceram novos caminhos para explorar as causas subjacentes desta anomalia congênita prevalente. Agora estamos começando a mergulhar mais profundamente nos eventos celulares que coordenam o complicado processo de alongamento e rotação intestinal.”

Mais Informações:
A regulação do desenvolvimento do metabolismo celular é necessária para o alongamento e rotação intestinal, Desenvolvimento (2024). DOI: 10.1242/dev.202020

Fornecido pela Companhia de Biólogos

Citação: O estudo do embrião de sapo ajuda os cientistas a desvendar a anomalia do nascimento humano de má rotação intestinal (2024, 19 de fevereiro) recuperado em 19 de fevereiro de 2024 em https://medicalxpress.com/news/2024-02-frog-embryo-scientists-unravel-human.html

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