Equipa do IGC desvenda motilidade do espermatozoide

Investigação pode ajudar a compreender uma variedade de doenças humanas 2012-08-14 Espermatozoides da mosca da fruta captados durante o processo de formação e diferenciação dos flagelos, marcados a verde (Crédito: Zita Carvalho Uma equipa cientistas do Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) dissecou o processo pelo qual uma célula constrói o flagelo, uma estrutura essencial para a motilidade do espermatozoide e para a remoção do muco pulmonar, por exemplo. A investigação, a ser publicada na revista Developmental Cell, poderá contribuir para a melhor compreensão de uma variedade de doenças humanas, incluído esterilidade, disfunção pulmonar e hidrocefalias. A equipa liderada por Mónica Bettencourt-Dias procurou descobrir como a célula constrói um flagelo, e em particular como é que garante que este seja móvel. Os flagelos, ou cílios móveis, são pequenas antenas nas células que se movem ou ondulam, ritmicamente. São essenciais para o movimento de células (por exemplo, os espermatozoides) ou para a deslocação de fluido por células que se encontram imobilizadas num tecido, para que este fluido e o que ele transporta (poeiras, óvulos, etc.) se desloquem numa única direcção. É o caso das células flageladas do cérebro, da traqueia e das trompas de Falópio. A equipa procurou assim saber quando e como é formada uma estrutura proteica chamada “par central de microtúbulos”, sem a qual o flagelo perde a capacidade de se mover de forma coordenada. Para descrever, pela primeira vez e detalhadamente, todos os passos microscópicos que levam à formação de um flagelo móvel, os cientistas recorreram à mosca da fruta, Drosophila melanogaster. Na mosca, tal como nos humanos, os espermatozoides deslocam-se até ao ovo com a ajuda de um longo flagelo. Assim, foi usado um tipo de microscopia especial, chamada de microscopia electrónica que permitiu neste caso o estudo de estruturas cerca de 3,500 vezes mais pequenas do que um cabelo humano. “Conseguimos demonstrar que um gene da mosca, chamado Bld10, é essencial para a construção do flagelo do espermatozoide. Moscas com uma mutação neste gene geram espermatozoides com flagelos incompletos e imóveis, tornando os machos completamente estéreis. No genoma humano existe um gene que codifica para uma proteína semelhante a esta e que foi já associada em estudos anteriores a infertilidade masculina”, afirma Zita Carvalho-Santos, investigadora doutorada. Imagem obtida por microscopia electrónica de um flagelo de espermatozoide de Drosophila melanogaster (Crédito: Zita Carvalho-Santos) Este é um dos primeiros estudos detalhados sobre o processo de biogénese do flagelo numa célula animal, elaborado a partir de estudos descritivos da espermatogénese na mosca da fruta, feito nos anos 70. “Descobrimos que este processo é muito mais dinâmico do que imaginávamos; primeiro forma-se um único filamento de microtúbulos, e depois o segundo filamento. O nosso trabalho responde a perguntas que estavam há anos sem resposta, mas levanta outras questões que poderão ser abordadas recorrendo à espermatogénese na mosca da fruta como modelo de estudo”, sublinha Mónica Bettencourt-Dias.