Nas células de todo o corpo, existem filamentos do citoesqueleto que dão forma à célula, facilitam o movimento celular e fornecem suporte mecânico. Eles funcionam como as barras de aço usadas na construção, formando estruturas que mantêm a forma da célula e auxiliam no movimento.

Durante anos, os cientistas têm tentado compreender como os motores moleculares, que “conduzem” os filamentos, são capazes de mover a carga celular ao longo do citoesqueleto. No entanto, a organização e regulação destas estruturas filamentosas não foram bem compreendidas.

Cientistas do Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano (NICHD), parte dos Institutos Nacionais de Saúde, e seus colaboradores descobriram que o citoesqueleto não é uma estrutura estática e imóvel, como se acreditava amplamente. Em vez disso, o citoesqueleto sofre mudanças dinâmicas que permitem que a célula se ajuste ao seu ambiente em constante mudança. Os pesquisadores também descobriram que um complexo de moléculas chamado córtex de actomiosina (AC) inicia as mudanças mecânicas que impulsionam o rearranjo do citoesqueleto e o movimento celular.

“Os filamentos do citoesqueleto sofrem mudanças dinâmicas, impulsionadas pela AC, que controlam a forma, o movimento e a divisão celular”, disse o investigador principal, Dr. Franck Perez. “Esta descoberta muda a forma tradicional como os cientistas veem o citoesqueleto e tem implicações para a compreensão da migração celular e como o citoesqueleto contribui para as doenças humanas.”

A equipe de pesquisa usou imagens de última geração para examinar embriões de peixe-zebra tridimensionais vivos para descobrir a natureza dinâmica do citoesqueleto e a função do AC. Os pesquisadores relatam suas descobertas na revista Developmental Cell.

A equipe do NICHD optou por examinar o citoesqueleto dos embriões de peixe-zebra porque as células passam por movimentos rápidos e extensos durante o desenvolvimento. Eles se concentraram no AC, uma rede de filamentos de actina agrupados e proteínas motoras de miosina localizadas abaixo da membrana celular. A CA se contrai para conduzir mecanicamente as mudanças no formato da célula. Usando técnicas avançadas de microscopia, a equipe imaginou embriões de peixe-zebra expressando etiquetas fluorescentes geneticamente codificadas que se ligam especificamente ao AC.

A equipe descobriu que o citoesqueleto e o AC estão interconectados e atuam como um “citoesqueleto unificado”. O AC controla a tensão celular, o que impulsiona o rearranjo do citoesqueleto e o movimento celular. Estas descobertas fornecem uma nova estrutura para a compreensão de como as células realizam movimentos direcionados e sofrem mudanças de forma.

“O citoesqueleto não é apenas responsável pelo movimento celular, mas também impulsiona os movimentos no nível dos tecidos e o desenvolvimento de órgãos durante a embriogênese”, disse o Dr. “A dinâmica desregulada do citoesqueleto contribui para doenças do neurodesenvolvimento, bem como para o cancro e outras doenças humanas, sublinhando as potenciais implicações clínicas das nossas descobertas.”