Descoberta da simbiose celular: pesquisadores de Bielefeld revelam segredos da matriz extracelular!

Descoberta da simbiose celular: pesquisadores de Bielefeld revelam segredos da matriz extracelular!

Em 18 de agosto de 2025, uma equipe de pesquisa internacional, incluindo a Universidade de Bielefeld, publicou um estudo inovador na revistaAnais da Academia Nacional de Ciências(PNAS). O estudo examina como as células de uma equipe formam estruturas complexas, principalmente por meio da interação na matriz extracelular (MEC) produzida pelas células. O foco da pesquisa foi o organismo modelo Volvox carteri, uma alga verde que consiste em cerca de 2.000 células.

Os cientistas usaram uma proteína da MEC marcada com fluorescência chamada feroforina II para visualizar as estruturas da MEC. Para fazer isso, eles usaram um microscópio confocal de varredura a laser (CLSM), que possibilitou uma imagem de alta resolução da MEC. Os resultados mostraram que a feroforina II está localizada nas estruturas limite da MEC e a estabilidade das estruturas externas é mantida apesar das diferentes proteínas produzidas entre as células. Curiosamente, os compartimentos da MEC seguem uma distribuição matemática k-gama.

Desenvolvimento dinâmico e auto-organização

Uma descoberta importante do estudo é a capacidade das células de criarem coletivamente estruturas externas estáveis ​​sem a necessidade de coordenação direta. Isso sugere um processo de auto-organização. Os pesquisadores também descobriram que as estruturas da MEC têm limites arredondados ou poligonais que mudam à medida que as algas crescem.

A equipe de pesquisa consistia de vários especialistas, incluindo o professor Armin Hallmann, o Dr. Eva Laura von der Heyde da Universidade de Bielefeld, bem como Anand Srinivasan, o Dr. Este esforço colaborativo é apoiado por financiamento do Wellcome Trust e da John Templeton Foundation.

O papel da matriz extracelular

A matriz extracelular desempenha um papel crucial na comunicação e interação celular. Consiste em uma substância básica heterogênea que inclui água, glicoproteínas, polissacarídeos e nutrientes importantes. Os principais componentes também incluem colágenos, que formam vários tipos de fibras e estão presentes em quase todos os tecidos. Esta matriz influencia não apenas as propriedades dos tecidos, mas também o comportamento celular através de interações entre proteínas e componentes da matriz.

O estudo também mostra que 54% dos genes de V. carteri são específicos de tipos celulares. Foram identificados dois principais promotores específicos do tipo celular: PCY1, que é ativo em células reprodutivas (gonídios), e PFP, que atua em células somáticas. Esses promotores fornecem ferramentas moleculares eficazes para a manipulação genética e o estudo das funções dos genes dentro de V. carteri.

No geral, a pesquisa destaca a importância da dinâmica da MEC para a formação e estabilidade de estruturas celulares complexas e abre novas perspectivas para a compreensão da multicelularidade e da divisão celular.

A publicação original, escrita por Benjamin von der Heyde et al., foi publicada em 12 de agosto de 2025 e pode ser encontrada sob o DOI: 10.1073/pnas.2425759122 pode ser visualizado.

Para obter mais informações sobre a matriz extracelular, visite Wikipédia.

O estudo de V. carteri e organismos relacionados poderia ter amplas aplicações na biologia sintética e na pesquisa médica, como o desenvolvimento de terapias mais específicas ou o aprofundamento da nossa compreensão do comportamento celular.

uni-bielefeld.de relata que as descobertas científicas sobre a capacidade de auto-organização das células abrem novos caminhos na pesquisa biológica.

Em resumo, a pesquisa amplia nossas perspectivas sobre a complexidade da vida e lança luz sobre a interação das células em seu ambiente natural.