Cientistas capturaram as primeiras imagens de alta resolução de células vivas de peixes antárticos por meio de um novo microscópio projetado para operar próximo a 0ºC. A tecnologia revela como esses animais se adaptaram em nível celular para sobreviver no Oceano Antártico, onde as temperaturas variam entre -1,8ºC e 2ºC.
A pesquisa, liderada pelo British Antarctic Survey e pela Universidade de Cambridge, pode oferecer informações relevantes para a biologia humana. Entre elas, como as células lidam com o dobramento incorreto de proteínas, um processo observado em doenças como Alzheimer e Parkinson.
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O estudo de células adaptadas ao frio era um desafio, pois a microscopia em baixas temperaturas gerava imagens de baixa resolução. Para resolver o problema, engenheiros criaram um microscópio capaz de realizar microscopia de fluorescência de ponta a temperaturas próximas de zero.
A equipe cultivou com sucesso, pela primeira vez, células do peixe-saqueador-espinhoso-antártico (Harpagifer antarcticus), desenvolvendo uma nova técnica de cultivo. Para comparação, também cultivaram células do shanny (Lipophrys pholis), um peixe encontrado no Reino Unido.
O problema das proteínas
Pesquisadores descobriram que as células adaptadas ao frio desenvolveram diversas soluções para lidar com as baixas temperaturas. As mitocôndrias, "usinas de energia" das células, se fundiram em redes maiores e se tornaram mais numerosas para gerar mais energia.
Os lisossomos, que funcionam como centros de reciclagem, também eram maiores nas células dos peixes antárticos. Isso sugere um trabalho intenso para decompor proteínas danificadas ou malformadas que surgem no frio.
Segundo a bióloga Francesca van Tartwijk, líder da pesquisa, as baixas temperaturas retardam o processo de dobramento das proteínas. "Uma proteína mal dobrada é inútil na melhor das hipóteses, mas pode ser extremamente prejudicial", explicou.
Uma descoberta surpreendente foi que o movimento dentro das células dos peixes antárticos não é lento, apesar de os animais terem um desenvolvimento vagaroso. As mitocôndrias se movem em velocidades altas, desafiando a suposição de que a adaptação ao frio torna tudo mais lento.
De peixes a terapias
Além de ajudar a entender por que espécies da Antártida sofrem com as mudanças climáticas, a pesquisa pode ter implicações para a terapêutica humana. O enovelamento incorreto de proteínas é uma característica de doenças como Alzheimer, Parkinson e Huntington.
Compreender como os peixes antárticos lidam com o problema pode, no futuro, ajudar pesquisadores a identificar técnicas úteis para terapias. Os mecanismos de resistência ao frio também podem aprimorar a proteção de tecidos humanos doados mantidos em baixas temperaturas.
Outra aplicação potencial é a melhoria da sustentabilidade na biotecnologia. O estudo de células adaptadas ao frio pode ajudar a desenvolver processos industriais que exijam temperaturas mais baixas e, consequentemente, menor consumo de energia.
Uma ferramenta de IA foi usada para auxiliar na produção desta reportagem, sob supervisão editorial humana.
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