Peixes-zebra têm apenas alguns centímetros de comprimento, mas eles têm alguns poderes supers. Quando seus corações ou cérebros são danificados, eles se regeneram. Quando suas barbatanas são cortadas, elas crescem de volta. Quando eles estão cegos, eles podem recuperar a capacidade de ver.
É essa última habilidade que é assunto de uma nova pesquisa potencialmente inovadora. Os cientistas da Vanderbilt podem ter descoberto a chave para a regeneração da retina do peixe-zebra. Se o processo puder ser replicado em seres humanos, ele potencializará novos tratamentos para a cegueira causada por doenças e lesões na retina.
"Como eu aprendi mais e mais sobre como zebrafish são capazes de regenerar a maioria dos tecidos e órgãos, fiquei intrigado, especialmente com o fato de que a retina do zebrafish pode ser danificada para causar cegueira, mas leva apenas cerca de três a quatro semanas antes da visão ser restaurada “, Diz James Patton, o professor de ciências biológicas da Vanderbilt que dirigiu a pesquisa.
Zebrafish, um peixinho de água doce nomeado por suas listras características, tem sido um assunto de teste popular para os pesquisadores. Eles se reproduzem facilmente em cativeiro, crescem rapidamente e os bebês são completamente transparentes, o que facilita o estudo de seus órgãos. Depois, há suas habilidades regenerativas. Como eles compartilham 70% do código genético humano, muitas vezes é possível usá-los para estudar traços e doenças genéticas humanas.
A estrutura e tipos de células das retinas de peixe-zebra são quase idênticas às dos humanos. Cada um contém três camadas de células nervosas: fotorreceptores que detectam a luz, células horizontais integradoras de sinais e células ganglionares que transmitem informações visuais ao cérebro.
"Então, fiquei ainda mais intrigado sobre por que os seres humanos não podem regenerar retinas danificadas e peixes podem", diz Patton.
Estas cinco imagens, abrangendo 28 dias, mostram como a regeneração acontece na retina do peixe-zebra. Os bastonetes são mostrados em verde, as células em regeneração são mostradas em vermelho e todas as outras células são azuis. Células regeneradoras substituem as hastes moribundas. (The Patton Lab / Vanderbilt) Os danos da retina estão por trás de muitas das principais causas de cegueira no mundo desenvolvido. Essas causas incluem a degeneração macular, uma doença freqüentemente relacionada à idade, na qual parte da retina fica danificada, causando borrões e manchas vazias na visão; retinopatia diabética, onde o diabetes danifica os vasos sanguíneos da retina; e retinite pigmentosa, uma condição genética que causa degeneração das células fotorreceptoras da haste da retina. Como as retinas humanas não se regeneram, qualquer dano na retina causado por doença ou lesão é permanente.
Patton e sua equipe ficaram curiosos sobre como, exatamente, a regeneração da retina do peixe-zebra é iniciada. Estudos anteriores sugeriram que os fatores de crescimento secretados pelos fotorreceptores que morriam nos olhos dos peixes poderiam iniciar o processo, fazendo com que as células-tronco dos olhos começassem a se desdiferenciar (voltando a um estágio anterior de desenvolvimento) e então se diferenciando em novas células da retina. Mas Mahesh Rao, um dos alunos de pós-graduação de Patton, teve a idéia de olhar para o neurotransmissor GABA, um mensageiro químico no cérebro que reduz a atividade dos neurônios, observando que o GABA controlava a atividade das células-tronco em cérebros de camundongos.
A equipe testou a idéia de Rao ao cegar zebrafish - isso pode ser feito colocando-as no escuro por alguns dias, depois expondo-as à luz brilhante - e depois dando a elas drogas estimulantes para GABA. Eles também deram drogas redutoras de GABA para peixes-zebra normalmente avistados. Eles descobriram que os peixes cegos que receberam drogas estimulantes de GABA não podiam regenerar suas retinas normalmente, enquanto os peixes normais com níveis baixos de GABA começaram a regenerar suas retinas. Isto sugeriu que era, de fato, uma concentração reduzida de GABA que iniciou o processo de regeneração da retina.
Os resultados foram publicados este mês na revista Stem Cell Reports .
Da esquerda para a direita: James Patton, Mahesh Rao e Dominic Didiano no laboratório de zebrafish (The Patton Lab / Vanderbilt) "Esperamos usar o modelo de peixes para entender os fatores e mecanismos que regulam a regeneração da retina, na esperança de que possamos aplicar as lições aprendidas aos seres humanos", diz Patton.
A equipe está começando a testar a teoria do GABA em ratos. Se isso funcionar, será para testes em humanos, testando se os inibidores de GABA podem estimular a regeneração da retina.
Se a pesquisa realmente se mostrar bem-sucedida em humanos, alguns dos quase 40 milhões de pessoas cegas no mundo todo podem um dia ter um peixe pequeno e listrado para agradecer.
