No domínio da biologia do desenvolvimento, compreender como um zigoto unicelular se transforma em um organismo complexo com eixos corporais distintos é uma questão central. Dois dos eixos mais críticos são o eixo cabeça-cauda e o eixo dorso-ventral, que dão origem à cabeça, cauda, ​​costas e barriga, respectivamente. Embora tenham sido feitos progressos significativos na elucidação dos mecanismos moleculares subjacentes à formação do eixo, muitas questões permanecem.

Recentemente, uma equipe de pesquisadores do Centro RIKEN de Biologia do Desenvolvimento (CDB) no Japão, liderada pelo Diretor do Grupo Takashi Hiiragi, fez um avanço na compreensão do estabelecimento do eixo cabeça-cauda nos vertebrados. As suas descobertas, publicadas na revista Nature Communications, lançam luz sobre um factor até então desconhecido que desempenha um papel crucial neste processo.

O estudo concentrou-se na proteína desgrenhada (Dvl), um componente chave da via de sinalização Wnt, conhecida por seu envolvimento em vários processos de desenvolvimento. Dvl possui duas isoformas, Dvl1 e Dvl2, que são altamente semelhantes, mas diferem em seus padrões de expressão durante o desenvolvimento embrionário inicial.

Através de uma série de experiências utilizando embriões de peixe-zebra, os investigadores descobriram que o Dvl2, especificamente, é essencial para a formação do eixo cabeça-cauda. Ao interferir na função do Dvl2 utilizando abordagens genéticas e químicas, observaram defeitos graves no estabelecimento das estruturas da cabeça e da cauda, ​​resultando em embriões com corpos anormalmente alongados.

A análise detalhada da equipe revelou que o Dvl2 exerce sua função regulando a atividade de outra proteína chamada Nemo-like quinase (NLK). Sabe-se que o NLK controla a estabilidade da proteína Prickle1 (Pk1), que está envolvida na via de sinalização Wnt não canônica. Ao modular os níveis de Pk1, o Dvl2 influencia o equilíbrio geral das atividades de sinalização Wnt, guiando em última análise a formação do eixo cabeça-cauda.

Os investigadores confirmaram ainda a importância do Dvl2 nas células estaminais embrionárias humanas (hESCs), que têm o potencial de se diferenciarem em vários tipos de células. Ao manipular a expressão de Dvl2 em hESCs, eles foram capazes de controlar a direcionalidade da formação do tubo neural, imitando o processo de formação da cabeça durante o desenvolvimento humano inicial.

Em conclusão, este estudo identifica o Dvl2 como um novo regulador da formação do eixo cabeça-cauda em vertebrados, atuando através da interação das vias de sinalização Wnt. As descobertas fornecem novos insights sobre os intrincados mecanismos subjacentes ao estabelecimento dos eixos corporais durante o desenvolvimento embrionário e abrem caminho para uma maior exploração dos processos fundamentais que moldam o nosso corpo.