Explorando ctenóforos: adaptações incríveis à pressão do fundo do oceano

São PauloAs incríveis adaptações das medusas-de-pente

Medusas-de-pente, ou ctenóforos, habitam diversas regiões do oceano, inclusive as profundezas marinhas. O fundo do mar é caracterizado pela ausência de luz, temperaturas extremamente baixas e alta pressão. Pesquisadores da UC San Diego e outras instituições investigaram como esses animais sobrevivem em tais condições. Eles descobriram características especiais nas membranas celulares dessas criaturas.

Os ctenóforos não são águas-vivas. Eles pertencem ao grupo Ctenophora. Esses animais caçam alimentos e podem atingir o tamanho de uma bola de vôlei. Vivem em oceanos ao redor do mundo, desde a superfície até as profundezas.

Descobertas Importantes:

• Ctenóforos possuem estruturas lipídicas únicas em suas membranas celulares.
• Seus lipídios se adaptam de maneira diferente ao frio e à pressão.
• Essa adaptação é conhecida como "homeocurvatura".
• Esses lipídios incluem plasmalogênios, essenciais para a função cerebral em humanos.

Membranas celulares precisam de certas características para funcionarem corretamente. As camadas de lipídios e proteínas devem permanecer fluidas em várias condições. Os cientistas já compreendiam como as membranas celulares se adaptam ao frio. No entanto, não sabiam como os organismos de águas profundas se adaptam à alta pressão.

Estudo sobre ctenóforos é liderado por professor da UC San Diego

Itay Budin, professor assistente na Universidade da Califórnia em San Diego (UC San Diego), liderou uma pesquisa sobre ctenóforos juntamente com uma equipe multidisciplinar. O resultado do estudo foi publicado na revista Science.

Budin havia estudado como as bactérias E. coli se adaptam ao frio. Steven Haddock, do MBARI, perguntou se os ctenóforos se adaptam à alta pressão de forma semelhante. Curioso, Budin e sua equipe começaram a investigar.

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Organismos complexos possuem muitos tipos de lipídios. Humanos possuem milhares deles, cada um específico para diferentes órgãos. A equipe precisava distinguir entre adaptação ao frio e adaptação à pressão. O autor principal, Jacob Winnikoff, estudou ctenóforos de diferentes profundidades e regiões. Ele comparou aqueles que vivem no fundo do oceano na costa da Califórnia com os que vivem na superfície do Ártico.

A equipe descobriu que os ctenóforos de águas profundas possuem lipídios especiais que os ajudam a sobreviver sob alta pressão. Esses lipídios têm uma forma específica para lidar com o ambiente das profundezas marinhas. Essa adaptação, chamada de "homeocurvatura," permite que os lipídios equilibrem a pressão. No entanto, na superfície, esses lipídios fazem com que as membranas se desintegrem, levando os ctenóforos a se desintegrar.

Plasmalogênios são lipídios especiais encontrados no cérebro humano, e seus níveis reduzem em doenças como Alzheimer. Por essa semelhança, os ctenóforos são valiosos para pesquisas.

Título sugerido: Ctenóforos: Aliados na Pesquisa do Cérebro Humano e Alzheimer

A equipe de Budin testou a bactéria E. coli ao criar uma cepa que produzia plasmalogênios. A E. coli comum não sobreviveu sob pressão, mas a cepa modificada teve um bom desempenho. Esses experimentos levaram muitos anos e receberam apoio de diversas instituições.

O laboratório do Dr. Edward Dennis na UC San Diego analisou lipídios utilizando espectrometria de massa. Biólogos marinhos no MBARI coletaram ctenóforos. Físicos da Universidade de Delaware realizaram simulações em computador. Pesquisadores testaram o comportamento das membranas sob diferentes pressões.

Budin quer entender melhor como as células controlam a produção de gorduras. Ele acredita que os plasmalógenos têm características especiais. Compreender essas características pode fornecer novas informações sobre a saúde do cérebro e doenças relacionadas. A equipe espera que estudos futuros se baseiem em suas descobertas.

Pesquisadores de várias universidades renomadas colaboraram neste projeto, que contou com apoio financeiro de bolsas nacionais e privadas, como as da Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos e da NASA. O trabalho em equipe resultou novas descobertas sobre a adaptação de criaturas das profundezas do mar e o funcionamento dos lipídios.