Como a estrela-do-mar morcego renova o ovário ao longo da vida

Biólogos reprodutivos têm uma compreensão bastante consolidada do que faz um ovário humano.

Ele guarda os óvulos formados antes do nascimento, libera-os aos poucos ao longo da vida reprodutiva de uma mulher e, com o tempo, esgota essa reserva.

As estrelas-do-mar não seguem esse roteiro. Uma pequena espécie do Pacífico chamada estrela-do-mar morcego produz óvulos novos por toda a vida.

Cientistas que recentemente mapearam o ovário dela célula a célula encontraram tipos celulares inconfundivelmente parecidos com os nossos.

No interior do órgão, havia ainda algo que funciona como um centro de controlo hormonal que, ao que tudo indica, o próprio ovário consegue operar.

Um suprimento infinito de óvulos

O animal em questão é a estrela-do-mar morcego, uma estrela-do-mar do Pacífico com o nome científico Patiria miniata. Ao contrário de uma mulher, cujo número de óvulos só diminui, ela continua a produzir óvulos novos durante toda a vida.

Estrelas-do-mar e os seus parentes próximos, os ouriços-do-mar, são conhecidos por viverem por períodos extraordinariamente longos. Uma revisão reuniu registos de alguns ouriços-do-mar que passaram de um século de vida mantendo a reprodução.

A equipa foi liderada por S. Zachary Swartz, biólogo que investiga reprodução no Marine Biological Laboratory (MBL), em Woods Hole, Massachusetts.

Em conjunto, eles decidiram mapear o ovário da estrela-do-mar e compará-lo ao ovário humano.

Mapeando o ovário

Para entender de que o ovário é feito, a equipa analisou, uma a uma, quais genes estavam ativados em quase 36.000 células individuais.

Eles combinaram essa abordagem com imagens detalhadas o suficiente para reconstruir, em três dimensões, lóbulos inteiros do ovário. A partir disso, organizaram o tecido em nove grandes tipos de células.

Alguns eram esperados, como os próprios óvulos e o músculo que ajuda a expulsá-los durante a desova.

Outros chamaram mais a atenção por aparecerem dentro de um ovário de estrela-do-mar. O grupo identificou células imunes, uma camada superficial fina e uma rede delicada de nervos atravessando o tecido.

Células que reconhecemos

À volta de cada óvulo em crescimento existe uma camada de células de apoio, as células foliculares. Elas nutrem e protegem o óvulo.

Um estudo anterior com essa mesma estrela-do-mar já tinha mostrado como essas células enchem o óvulo de vitelo, a reserva de alimento da qual o embrião futuro vai depender.

O que prendeu a atenção da equipa foi o quanto essas células de apoio se parecem com as do ovário humano.

Em mamíferos, células equivalentes cuidam do óvulo e produzem hormonas - funções que as células da estrela-do-mar parecem também desempenhar.

Quando os pesquisadores compararam os resultados com ovários de animais tão distintos quanto moscas-da-fruta, peixes, camundongos e pessoas, os mesmos tipos celulares reconhecíveis voltaram a aparecer.

Até este estudo, ninguém tinha rastreado essas células de apoio tão para trás na história evolutiva, bem antes de existirem animais com coluna vertebral.

Um estoque que se renova

A razão de a estrela-do-mar nunca “ficar sem” óvulos parece estar ligada a uma reserva de células-tronco produtoras de óvulos, que continuam a dividir-se durante toda a vida adulta.

Essas células ficam em pequenos agrupamentos perto da borda de cada lóbulo do ovário, prontas para repor o suprimento.

Para confirmar que elas estavam mesmo ativas, a equipa incubou tecido ovariano vivo com um corante que se acende em qualquer célula que esteja a copiar o seu DNA. As células que produzem óvulos foram as que brilharam - não os óvulos já totalmente crescidos.

Em pessoas, ocorre o inverso. Como descreve uma visão geral clínica, o ovário humano guarda um número fixo de óvulos estabelecido antes do nascimento, sem um modo comprovado de produzir mais.

Encontrar células que ainda se dividem num parente adulto nosso chama a atenção para uma capacidade que os mamíferos aparentemente perderam.

Um sistema antigo

Em pessoas e noutros animais com coluna vertebral, o cérebro controla a reprodução à distância, enviando sinais hormonais aos ovários que determinam quando os óvulos crescem e quando são libertados.

Já as células produtoras de óvulos traziam os recetores correspondentes para esses sinais. Um tipo celular fabricava o sinal, enquanto outro exibia o recetor compatível.

Foi esse encaixe entre “sinal” e “recetor” que convenceu os pesquisadores de que estavam a observar um circuito real de comunicação, e não moléculas dispersas sem função.

A equipa também detetou serotonina - uma substância mais conhecida pelo papel no cérebro - escondida dentro dos agrupamentos de células produtoras de óvulos.

Pela primeira vez, o trabalho descreve o que parece ser um centro de controlo hormonal autónomo dentro de um ovário, possivelmente um precursor muito antigo do sistema cérebro-ovário observado em vertebrados.

A conclusão implícita é que esse tipo de controlo pode ser muito mais antigo do que o cérebro dos vertebrados que hoje o comanda.

Pistas para o futuro

A estrela-do-mar passa agora a integrar uma lista curta de animais capazes de mostrar como um ovário se mantém funcional por toda a vida.

O seu suprimento de óvulos não se fecha, e as células que sustentam esse processo parecem, ao mesmo tempo, antigas e surpreendentemente semelhantes às nossas.

Essa combinação oferece aos pesquisadores de fertilidade um modelo vivo para questões que não são fáceis de investigar diretamente em humanos.

Se um primo distante consegue manter células-tronco produtoras de óvulos ativas por um século, a pergunta seguinte é o que desliga essa capacidade em nós - e se seria possível religá-la.

O sistema hormonal levanta uma possibilidade parecida. Compreender como uma estrela-do-mar controla a produção de óvulos dentro do próprio ovário pode mudar a forma como cientistas pensam o envelhecimento ovariano.

Isso indicaria onde procurar as células e os sinais capazes de manter um ovário humano a funcionar por mais tempo.