Por que nascemos com doenças? 'Antenas' celulares ajudam a explicar defeitos cardíacos em bebês

Pequenas estruturas que funcionam como “antenas” das células podem ajudar a explicar a origem de alguns defeitos cardíacos congênitos, alterações no coração presentes desde o nascimento. Cientistas identificaram um mecanismo de comunicação envolvido na formação do órgão que pode ser interrompido por determinadas mutações genéticas.

A descoberta foi feita por pesquisadores da Universidade de Copenhague e publicada na revista científica PLOS Biology. O estudo combinou dados genéticos de pacientes com experimentos em peixes-zebra, células humanas e células-tronco de camundongos.

O mecanismo ocorre no cílio primário, uma estrutura microscópica que se projeta da superfície da maioria das células. Ele funciona como uma espécie de antena, captando sinais do ambiente e ajudando a orientar processos importantes durante o desenvolvimento embrionário.

Como as 'antenas' das células ajudam a formar o coração

Os pesquisadores descobriram que três proteínas — TAK1, TAB2 e PKA-Cα — atuam em conjunto dentro do cílio primário. Esse sistema de sinalização participa das instruções moleculares que orientam células-tronco durante seu desenvolvimento em células musculares cardíacas.

Alterações genéticas capazes de prejudicar essa comunicação podem, segundo os resultados, interferir na formação adequada do coração.

Para investigar essa relação, a equipe começou analisando dados genéticos de milhares de pessoas com cardiopatias congênitas. Os cientistas procuraram mutações raras que apareciam com maior frequência nesses pacientes do que em indivíduos saudáveis.

Mutações foram testadas em peixes-zebra

Depois de identificar as alterações genéticas, os pesquisadores utilizaram engenharia genética para reproduzi-las em peixes-zebra. Os experimentos mostraram que mudanças nesses genes podem prejudicar o desenvolvimento normal do coração e reduzir a função cardíaca nesses animais.

A equipe também realizou testes com diferentes tipos de células para observar em detalhes o que acontece quando as vias de comunicação do cílio primário são interrompidas. Em conjunto, as análises genéticas e os experimentos apontaram para a participação desse mecanismo no desenvolvimento cardíaco.

Os pesquisadores ressaltam, porém, que as evidências vêm principalmente de associações genéticas e modelos experimentais. Por isso, ainda não é possível estabelecer definitivamente como todo o processo ocorre em seres humanos.

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Alterações também podem afetar outros órgãos

As mutações investigadas foram encontradas em pessoas com cardiopatia congênita sindrômica, condição na qual o problema cardíaco faz parte de uma síndrome genética que pode atingir outras regiões do organismo.

Os experimentos indicaram que alterações no mesmo mecanismo celular podem estar relacionadas ao desenvolvimento de outros órgãos. Isso pode ajudar a compreender por que alguns pacientes também apresentam condições que atingem cérebro, rins e esqueleto.

Os cílios primários estão presentes em praticamente todos os tipos de células e têm papel importante durante a formação desses órgãos. Problemas em seu funcionamento já são associados a diferentes doenças genéticas raras.

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Descoberta pode ampliar estudo de doenças genéticas

As cardiopatias congênitas são anormalidades estruturais do coração que surgem durante o desenvolvimento embrionário. Cerca de 2,3 milhões a 2,5 milhões de recém-nascidos são afetados todos os anos no mundo, segundo os dados apresentados pelos pesquisadores.

A identificação do novo mecanismo pode ajudar a investigar como determinadas mutações interferem nesse processo e por que algumas síndromes atingem vários órgãos ao mesmo tempo.

Os cientistas avaliam que esse conhecimento também poderá contribuir futuramente para identificar pacientes mais cedo e estudar tratamentos direcionados. Antes disso, serão necessárias novas pesquisas para esclarecer o funcionamento do mecanismo em humanos e determinar de que maneira alterações específicas contribuem para as cardiopatias congênitas.