p Dois estudos recentes da Northwestern University lançaram uma nova luz sobre o mistério da principal causa de defeitos de nascença e aborto espontâneo, estabelecendo as bases para pesquisas futuras em um campo pouco estudado, mas de importância crucial, do estudo genético. p Os estudos analisam o que acontece durante o processo de produção de óvulos (oócitos), que mais tarde se tornam embriões quando são fertilizados. Dez a 25 por cento dos embriões humanos contêm o número errado de cromossomos porque a célula-ovo não se dividiu adequadamente, que é um problema exclusivo dos óvulos.

p Esses erros são a principal causa de abortos e defeitos congênitos, como a síndrome de Down, e a incidência desses erros aumenta dramaticamente à medida que as mulheres envelhecem. Entender por que os óvulos são mais propensos a esse erro de divisão é fundamental, dado que as mulheres estão cada vez mais optando por constituir família em idades posteriores.

p O primeiro estudo, publicado no Journal of Cell Biology em março, revelou que os oócitos usam uma estratégia inovadora para detectar e prevenir erros durante a divisão celular, enquanto o segundo estudo, publicado em 26 de setembro em PLOS Genetics , identificou novas proteínas essenciais para o processo de divisão celular e descobriu que uma proteína reserva entra em ação quando a divisão não ajuda a garantir que o embrião receba o número correto de cromossomos.

p "Tomados em conjunto, esses dois estudos nos revelaram como os óvulos são muito diferentes de todos os outros tipos de células, o que poderia lançar uma nova luz importante sobre por que o processo reprodutivo pode ser tão sujeito a erros, "disse a autora sênior Sadie Wignall, professor assistente de biociências moleculares no Weinberg College of Arts and Sciences da Northwestern. "Resolver este mistério seria o primeiro passo para prolongar os anos férteis de uma mulher."

p Wignall pesquisa uma estrutura chamada fuso, uma elaborada estrutura em forma de bola de futebol que separa fisicamente os cromossomos durante a divisão celular. Na maioria das células, estruturas chamadas centrossomas ajudam a organizar o fuso, garantindo que ele possa separar precisamente os cromossomos para enviar o número correto de cromossomos para cada célula recém-dividida. Fusos em células-ovo, Contudo, falta centrossomas. Este processo "acentrossomal" é pouco estudado em comparação com outros tipos de divisão celular, levando a importantes questões não respondidas sobre por que é muito mais sujeito a erros durante a divisão.

p No estudo publicado em setembro, Wignall e sua equipe descobriram que, na ausência de centrossomas, duas proteínas - KLP-15 e KLP-16 - foram essenciais para a divisão das células. Os pesquisadores eliminaram essas duas proteínas para descobrir que, em vez de formar o fuso normal em forma de bola de futebol, a estrutura do fuso desabou em uma bola redonda bagunçada. Para sua surpresa, apesar deste defeito inicial, uma proteína reserva então entrou em ação e ajudou a separar os cromossomos das duas extremidades da célula.

p "Ficamos surpresos ao descobrir que essa proteína veio em seu auxílio e funcionou como um backup para organizar adequadamente o fuso, "Wignall disse.

p A questão permanece por que 10 a 25 por cento dos embriões ainda acabam não sendo viáveis ​​se houver esse processo de backup em vigor nos oócitos. Uma teoria, Wignall disse, é que essa proteína reserva muda ou se esgota à medida que as mulheres envelhecem.

p "Embora esses mecanismos celulares básicos possam ser difíceis de entender, eles afetam diretamente a reprodução feminina e a infertilidade, "Wignall disse." Meu laboratório se concentra nisso com a esperança de que um dia, nossa pesquisa pode ajudar pessoas com problemas de fertilidade em clínicas de fertilização in vitro. "

p Wignall realiza sua pesquisa em oócitos usando pequenos vermes chamados C. elegans, uma vez que são um poderoso organismo de pesquisa para estudos genéticos. Contudo, seu laboratório também está desenvolvendo essas descobertas para realizar estudos paralelos em ratos em colaboração com Teresa Woodruff, cientista reprodutiva e diretora do Women's Health Research Institute da Northwestern University Feinberg School of Medicine. O próximo passo será estudar esses mecanismos em oócitos humanos.

p Amanda C. Davis-Roca, um estudante de graduação no laboratório de Wignall, foi o primeiro autor do estudo publicado em março, "Oócitos de Caenorhabditis elegans detectam erros meióticos na ausência de ligações canônicas de cinetocore end-on." Timothy J. Mullen, outro estudante de graduação no laboratório de Wignall, foi o primeiro autor do estudo publicado em setembro, "A interação entre o agrupamento de microtúbulos e os fatores de classificação garantem a estabilidade do fuso acentriolar durante a meiose do oócito C. elegans."