Uma equipe internacional de pesquisadores, liderada pela Universidade de Massachusetts Amherst, anunciou recentemente na revista Current Biology que uma ameba chamada Naegleria desenvolveu conjuntos mais distintos de tubulinas, usadas para processos celulares específicos, do que se pensava anteriormente. Sua visão tem uma série de implicações, que vão desde o desenvolvimento de tratamentos para infecções que comem cérebros até uma melhor compreensão de como a vida na Terra evoluiu com uma diversidade tão grande.
Grande parte da vida na Terra depende de uma série de polímeros chamados microtúbulos, compostos de tubulina, para completar uma ampla gama de tarefas dentro de suas células. Esses microtúbulos são como os 2x4s da célula e são usados ​​em tudo, desde ajudar a célula a se mover, até transportar alimentos e resíduos dentro da célula e dar suporte estrutural à célula.

Os microtúbulos também ajudam na mitose, que é quando uma única célula se divide em duas, primeiro duplicando seus cromossomos e depois puxando cada conjunto para lados opostos da célula antes de se dividir em dois. Um dos momentos-chave na mitose é quando um fuso, composto de microtúbulos, agarra os cromossomos e ajuda a separá-los em dois conjuntos idênticos.

É aqui que entra a Naegleria. Os biólogos já sabiam que a Naegleria usa um tipo específico de tubulina durante a mitose. Mas o novo estudo, liderado por Katrina Velle, pós-doutoranda em biologia na UMass Amherst e principal autora do artigo, mostra que Naegleria também emprega três tubulinas distintas adicionais especificamente durante a mitose. Um par de tubulinas é usado apenas durante a mitose, enquanto o outro, a tubulina flagelada, especializa-se no movimento celular. Os autores do estudo compararam então as tubulinas e as estruturas que elas constroem entre si e as de espécies mais comumente estudadas.

As implicações deste trabalho são excitantes e vão do prático ao teórico. Por exemplo, a equipe estudou uma espécie de Naegleria, Naegleria gruberi, que está intimamente relacionada à Naegleria fowleri – uma ameba que pode comer seu cérebro. "Se pudermos entender a biologia básica da Naegleria", diz Velle, "podemos aprender como matá-la inventando drogas que têm como alvo as tubulinas únicas da ameba".

Mas Naegleria também nos ajuda a entender as regras básicas que regem a vida na Terra. "Todos os organismos precisam se replicar", diz Lillian Fritz-Laylin, professora de biologia da UMass Amherst e autora sênior do artigo. "Sabemos como os processos de replicação funcionam para algumas células, mas há um conjunto enorme que não entendemos. Naegleria nos permite testar as regras que os cientistas criaram para ver se elas se aplicam aqui."

Para conduzir sua pesquisa, a equipe confiou em parte no equipamento de microscopia de última geração do Instituto de Ciências da Vida Aplicadas da UMass Amherst (IALS), que combina conhecimentos profundos e interdisciplinares de 29 departamentos do campus da UMass Amherst para traduzir pesquisa fundamental sobre inovações que beneficiem a saúde e o bem-estar humano. A equipe cultivou as células Naegleria, corou-as com diferentes produtos químicos para que as tubulinas brilhassem e, em seguida, tirou fotografias 3D de resolução extremamente alta, o que lhes permitiu medir, contar e analisar as diferentes estruturas de microtúbulos.

"Passei a maior parte da minha carreira estudando os fusos mitóticos de células mais comuns, como células de mamíferos", diz Patricia Wadsworth, professora de biologia da UMass Amherst e uma das principais autoras do artigo. "As ferramentas da biologia moderna nos permitem explorar células mais diversas, como Naegleria, que é de certa forma semelhante, mas também muito diferente."

"As pessoas costumam pensar em tecnologia impulsionando a ciência", diz Fritz-Laylin. "Mas, neste caso, as perguntas que estamos tentando responder são tão fundamentais para o funcionamento da vida na Terra, e de tanto interesse para tantas especialidades científicas, que precisávamos montar uma equipe internacional de vários especialistas. Nesse caso, a colaboração , trabalho em equipe e comunicação eficaz impulsionaram a ciência."