Turritopsis nutricola – A água-viva imortal

As medusas do gênero Turritopsis ocorrem ao redor de todo o planeta em águas temperadas e tropicais. Nos últimos anos, estas medusas tem chamado bastante atenção da mídia e das revistas científicas devido ao fato de serem os únicos animais conhecidos capazes de reverter completamente seu processo de envelhecimento e alterar sua estrutura corporal para um estágio juvenil sexualmente imaturo, ou seja, são potencialmente imortais.

Turritopsis nutricola é um Cnidário da classe Hydrozoa, que inclui outros animais como a Caravela-portuguesa (Physalia physalis), hidras e algumas medusas. Os Hidrozoários são majoritariamente animais coloniais, mas também existem medusas livres que nadam pelo oceano. T. nutricola apresenta características coloniais durante a fases de pólipo, porém são independentes na fase adulta de medusa. Estes organismos apresentam um diâmetro de cerca de 5 milímetros e são nativos do Caribe. Os animais jovens apresentam 8 tentáculos enquanto os adultos têm entre 80 e 90 tentáculos. As medusas têm forma de sino e paredes corporais finas, o estômago fica localizado na parte central do corpo e possui um formato cruciforme, apresentando coloração que varia entre um vermelho vivo e o amarelo.

Obs 1: Várias espécies do gênero Turritopsis foram classificadas como uma única espécie T. nutricola, incluindo a água-viva imortal que também é classificada como T. dohrnii devido à estudos que separaram as espécies. Porém a classificação taxonômica deste grupo ainda é confusa e ambos os nomes são encontrados em uso ainda hoje.

Obs 2: Possivelmente a imortalidade biológica é presente em outras espécies do gênero Turritopsis, portanto, por convenção T. nutricola será utilizado neste texto referindo-se à água viva imortal originalmente descrita em 1988.

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Ciclo de vida básico de cnidários da classe Hydrozoa.

Seu ciclo de vida é semelhante ao de outras águas-vivas, começando com a liberação de gametas na água pelas medusas adultas, dos ovos fertilizados eclodem as plânulas que são depositadas no fundo do mar e originam os pólipos. Estes realizam reprodução assexuada através de brotamento, lembrando grosseiramente uma árvore onde cada broto seria um ‘galho’ saindo do ‘caule’. Em cerca de duas semanas formam-se novas medusas a partir dos brotos, reiniciando o ciclo com uma nova geração de indivíduos adultos. Após a reprodução sexuada a grande maioria destes animais inevitavelmente morre, mas T. nutricola surpreendentemente retorna ao estágio imaturo, reiniciando o ciclo através de alternância de fases maduras e imaturas no mesmo indivíduo por um período indeterminado.

A descoberta ocorreu por acaso pelo estudante de biologia marinha alemão Christian Sommer em 1988. Durante uma coleta de hidrozoários para um estudo, capturou uma espécie de água-viva desconhecida, que foi encaminhada para o laboratório. Após examiná-la por alguns dias, o estudante percebeu que curiosamente o animal regredia à um estado inicial do ciclo de vida e reiniciava seu desenvolvimento. Sendo assim, esta organismo é considerado potencialmente imortal. Esta regressão ocorre por processos de transformação celular como a apoptose e a transdiferenciação.

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Fotografia de T. nutricola

A apoptose é um tipo de morte celular programada que ocorre em diversas situações, como a organogênese, a reposição fisiológica de certos tecidos, a atrofia dos órgãos, respostas inflamatórias, e também durante a metamorfose de alguns organismos. A transdiferenciação é um processo relacionado à mudanças na expressão gênica que promovem a transformação de células somáticas bem diferenciadas em outros tipos celulares de forma direta ou através do retorno à uma condição de célula não diferenciada (tal como uma célula-tronco). Este processo tem sido observado em vários cnidários, nos quais os brotos podem formar novos pólipos em estágios iniciais, porém essa capacidade é completamente perdida após a maturação sexual. Curiosamente os cnidários do gênero Turritopsis são os únicos animais capazes de realizar uma ontogenia reversa em todos os estágios de vida, incluindo a fase de medusa. Este fenômeno é raro e quando ocorre, geralmente é restrito à partes do organismo, como já observado nos olhos de algumas salamandras. Todavia, estas águas-vivas imortais incorporaram este processo no seu ciclo de vida, regenerando todas as células velhas do corpo. Desta forma estes animais reabsorvem todas as partes externas do corpo, transformando-se em um cisto que ao fixar-se no fundo do mar forma um novo pólipo. Do qual brotam novas medusas, todas geneticamente idênticas. Teoricamente, este processo pode ocorrer indefinidamente, conferindo então a ausência de envelhecimento nestes organismos.

Alguns animais coloniais (ou animais modulares) podem considerados ‘imortais’ devido sua natureza assexuada e alta capacidade regenerativa, com vários indivíduos de uma colônia originados de um único animal que continua se reproduzindo indefinidamente. Em contrapartida geralmente os animais solitários (ou não-modulares) morrem devido aos altos custos da reprodução sexuada mesmo em casos de alta capacidade de regeneração (que pode apenas retardar o envelhecimento através de rearranjos em sua estrutura celular). No entanto, o caso destas águas-vivas é  único em todos os grupos de animais, pois se trata de uma imortalidade causada pela metamorfose de um único indivíduo à uma forma colonial imatura, incluindo ambas as formas reprodução sexuada e assexuada.

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Fotografia com destaque ao sistema digestivo com o estômago cruciforme e de cor avermelhada

Assim, os estudos buscam as relações da transdiferenciação com as células-tronco totipotentes para compreender melhor as mudanças na expressão dos genes, os mecanismos de diferenciação das células e o processo de envelhecimento celular. Embora a palavra imortalidade seja atraente à vida humana, trata-se de uma questão muito mais complexa e não há possibilidades imediatas de imortalidade humana. Porém, este estudo abriu muitas portas para aplicação de células-tronco na recuperação de órgãos danificados e tratamentos para o câncer e lesões cerebrais.

Embora haja de fato um potencial para imortalidade destes animais, ainda nãos e sabe se esta estratégia é obrigatória do animal ou se há alguma condição ambiental ou estresse que seja um gatilho para este comportamento. Também há a preocupação do crescimento exponencial destes animais pelo Mundo e seus riscos como espécie invasora de vários ecossistemas, visto que são espalhadas pelos mares através da água de lastro que os navios soltam depois de longas viagens. Porém, mesmo sendo biologicamente imortais são bem vulneráveis à predadores.

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Fontes:

Taxonomia das espécies do gênero Turritopsis: Species in the genus Turritopsis (Cnidaria, Hydrozoa): a molecular evaluation

Artigo da Sciencepub: Turritopsis nutricula

Artigo de Revisão da Eukaryon: The Immortality of Turritopsis nutricula

A distribuição de genes mitocondriais conservados nas espécies aparentadas de T. nutricolaThe conserved mitochondrial gene distribution in relatives of Turritopsis nutricula, an immortal jellyfish

Ciclo de vida de T. nutricolaReversing the Life Cycle: Medusae Transforming into Polyps and Cell Transdifferentiation in Turritopsis nutricula (Cnidaria, Hydrozoa)

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