A biointerface dinâmica entre o tecido do mexilhão e o bissus desempenha um papel importante na liberação rápida
Imagem de microscopia óptica de uma seção corada histologicamente da raiz do caule, na qual finas folhas onduladas da raiz do caule não viva cercadas por cílios (vermelho) podem ser vistas embutidas no tecido vivo do gerador (azul claro). Crédito:Jenaes Sivasundarampillai Uma equipa de químicos da Universidade McGill, trabalhando com um colega da Charité-Universitätsmedizin, na Alemanha, descobriu parte do processo utilizado pelos mexilhões para se ligarem às rochas e para se libertarem rapidamente delas quando as condições o justificam.
Em seu projeto, publicado na revista Science , o grupo estudou a interface entre o tecido do mexilhão e o feixe de filamentos que os mexilhões usam para se ancorarem em rochas e outros objetos. Guoqing Pan e Bin Li, da Universidade de Jiangsu e da Universidade de Soochow, ambas na China, publicaram um artigo Perspective na mesma edição da revista descrevendo o trabalho realizado pela equipe neste novo esforço.
Os mexilhões são moluscos bivalves que vivem em ambientes de água doce e salgada. Eles têm conchas articuladas unidas por um ligamento. Os músculos garantem uma vedação hermética quando a concha está fechada. Os mexilhões usam fios de bisso (comumente conhecidos como barba) para se prenderem a objetos sólidos, como pedras. reconstrução 3D do conjunto de dados de microtomografia computadorizada (μCT). Este filme foi gerado a partir da reconstrução de um conjunto de dados μCT adquirido a partir de uma raiz do caule corada incorporada no tecido vivo. Inicialmente, os tecidos gerador e septo são visualizados em escala de cinza, enquanto as lamelas da raiz do caule são visualizadas em azul claro. Passando da região externa do caule para a raiz do caule, pode-se ver a complexa interdigitação dos septos e lamelas. Mais tarde no filme, o tecido gerador é removido do modelo para visualizar mais claramente a estrutura complexa das folhas lamelares onduladas. Crédito:Jenaes Sivasundarampillai O bisso do mexilhão tem sido extensivamente estudado devido à sua capacidade única de conectar material inanimado (os filamentos que constituem os fios) a tecidos vivos e de se desconectar quando necessário. Mas, como observam Pan e Li, a maior parte desta pesquisa girou em torno de possíveis mecanismos de ligação química. Neste novo esforço, a equipe de pesquisa concentrou-se na dinâmica da biointerface.
Para compreender melhor como os fios de bisso se ligam ao tecido vivo e como podem ser eliminados se necessário, a equipa de investigação utilizou uma variedade de tecnologias para estudar os fios e o tecido ao qual se ligam. Usando vários tipos de imagens juntamente com a espectroscopia, a equipe observou que as extremidades dos fios se entrelaçavam com camadas de tecido vivo, que eram cobertas por aproximadamente 6 bilhões de cílios móveis. Recursos reconstruídos em 3D a partir de uma pilha de imagens FIB-SEM feita a partir de uma pequena região na raiz do caule. Tecido vivo em azul escuro, folha de raiz do caule não viva em azul claro, vesículas secretoras em azul-petróleo, cílios em vermelho. Crédito:Jenaes Sivasundarampillai Eles descobriram ainda que ter tantos cílios traduzia-se em um alto grau de contato superficial, o que permitia a união mecânica de dois materiais díspares. Os pesquisadores também notaram que as oscilações dos cílios ajudaram a fortalecer a aderência entre os dois materiais e a permitir a liberação rápida quando necessário. Eles descobriram que o movimento dos cílios era impulsionado por neurotransmissores, o que, teorizam os pesquisadores, sugere que eles são, em última análise, controlados pela serotonina e pela dopamina.
Mais informações: Jenaes Sivasundarampillai et al, Uma forte biointerface de liberação rápida em mexilhões mediada por adesão baseada em cílios serotoninérgicos, Science (2023). DOI:10.1126/science.adi7401 Guoqing Pan et al, Uma biointerface dinâmica controla a adesão de mexilhões, Ciência (2023). DOI:10.1126/science.adl2002
