A pesquisa pioneira deu uma nova visão fascinante de como o sistema nervoso animal evoluiu de estruturas simples para se tornar a complexa rede de transmissão de sinais entre diferentes partes do corpo.

O novo estudo usou organismos multicelulares simples chamados Placozoa para revelar o início do sistema nervoso encontrado em animais mais complexos.

A equipe de pesquisa internacional, incluindo o professor Gáspár Jékely do Instituto de Sistemas Vivos da Universidade de Exeter, descobriram que Placozoa pode coordenar seu movimento e forma corporal, na ausência de sistema nervoso, por sinalização com pequenos peptídeos entre as células.

O estudo é publicado em Biologia Atual em 18 de outubro de 2018.

O professor Jékely acredita que um sistema de sinalização peptidérgico permite uma organização comportamental de alta complexidade.

Ele disse:"Cada peptídeo pode ser usado individualmente como um sinal diferente, mas os péptidos também podem ser utilizados sequencialmente ou em conjunto em diferentes combinações, o que permite um número muito elevado de sinais únicos entre as células. Isso explica como os placozoários podem coordenar sequências comportamentais sofisticadas, como alimentação. "

Placozoans, o mais simples de todos os animais, assemelha-se a um pequeno, disco peludo com cerca de 1 mm de tamanho, com apenas três camadas de células. Embora não tenham células nervosas ou musculares verdadeiras, eles deslizam pelas superfícies do oceano com aparente facilidade.

O novo estudo explorou como esse animal multicelular sem sistema nervoso pode coordenar todas as células de seu corpo para realizar um comportamento complexo.

Eles descobriram que as células de Placozoan contêm uma variedade de pequenos peptídeos, composto de 4-20 aminoácidos que são secretados por uma célula e detectados por células vizinhas como meio de comunicação.

Crucialmente, isso ecoa como organismos mais complexos usam peptídeos semelhantes, conhecido como neuropeptídeos, para sinalização dentro do sistema nervoso.

Professor Associado Dirk Fasshauer, da Universidade de Lausanne, Suíça e co-autor do estudo disse:"Essas novas descobertas mostram que as aparências externas podem enganar, porque as células que parecem iguais estão, na verdade, sinalizando com moléculas diferentes e muito provavelmente têm funções diferentes. "

Usando versões construídas sinteticamente dos peptídeos de sinalização Placozoan, os pesquisadores puderam explorar esse sistema de sinalização oculto para entender o papel de cada peptídeo na coordenação do movimento e da forma do corpo.

Os experimentos revelaram que os peptídeos mudaram o comportamento dos Placozoários em segundos. Cada peptídeo teve um efeito único, o que em alguns casos foi muito dramático. As principais mudanças comportamentais causadas pelos peptídeos incluíram enrugamento, girando, achatamento, e agitação interna, um comportamento associado à alimentação.

Dra. Frédérique Varoqueaux, também da Universidade de Lausanne, acrescentou:"Pode parecer estranho usar um animal sem neurônios ou sinapses para estudar a evolução do sistema nervoso, mas embora os Placozoários sejam sem nervos, você ainda pode encontrar em suas células as moléculas básicas necessárias para a comunicação em sistemas nervosos complexos.

"Portanto, estudar placozoários pode nos dizer mais sobre as origens dos neurônios e como eles se tornaram o sistema de controle do corpo."