Publicado na revista científica Science Advances a 28 de agosto, o artigo identifica o gene NEMP1 (nuclear envelope membrane protein 1) como tendo um papel, antes desconhecido, na fertilidade em alguns animais.

Os investigadores, da Washington University School of Medicine em St. Louis, estavam inicialmente a usar técnicas genéticas para encontrar genes envolvidos no desenvolvimento dos olhos em embriões em fases mais precoces das moscas-da-fruta quando fizeram esta descoberta. Ao bloquearem a expressão deste gene nestes animais e perceberem que os olhos se desenvolviam normalmente, os investigadores, intrigados, analisaram a eventual presença de outros problemas.

Como explica uma das autoras, a Prof.ª Dr.ª Helen McNeill, foi desta forma que descobriram que as frutas-da-mosca, aparentemente saudáveis, eram completamente estéreis. “Descobrimos que tinham órgãos reprodutivos substancialmente defeituosos”, refere.

Os estudos em torno da influência deste gene na fertilidade ainda não estão muito desenvolvidos; contudo, sabe-se que as proteínas são partilhadas em diversas espécies. Assim, os cientistas investigaram o papel deste gene também em nemátodos [vermiforme], peixes-zebra e ratos. Os resultados mostraram que a ausência do gene provoca um quadro de infertilidade ou perda de fertilidade precoce nestes animais.

Embora haja variações de espécie para espécie, tanto machos como fêmeas apresentavam problemas relacionados com a fertilidade quando este gene estava ausente. No caso das fêmeas, os investigadores observaram que o envelope nuclear do óvulo era defeituoso, parecendo um balão mole. A rigidez do envelope nuclear foi analisada através de uma técnica de penetração das membranas (externa e interna) através de uma agulha –  a microscopia de força atómica -, permitindo mostrar que a rigidez da membrana externa aparecia normalizada, enquanto a da membrana nuclear era muito mais mole.

Esta estrutura deformada só foi observada nestas células, apesar de o gene estar expresso noutras áreas do corpo, esclarece a professora. A especialista em biologia do desenvolvimento declara ainda que quando se estuda este defeito em ratinhos se observa uma perda no número de óvulos nos ovários com que estes animais nascem.

Durante o estudo em ratos, os investigadores descobriram apenas outro problema ligado à ausência deste gene, anemia por falta de células vermelhas. Adianta que durante o processo de maturação dos glóbulos vermelhos, as células nestes ratos não sobrevivem.

 

Dados também abrem caminho para estudar papel do gene na fertilidade humana

“É emocionante ver que esta proteína, presente em tantas células pelo corpo, tinha um papel tão específico na fertilidade. Não é um grande salto no raciocínio suspeitar que também tenha um papel nas pessoas também”, refere a Prof.ª Dr.ª Helen McNeill. Argumenta que “existem variantes deste gene associados à menopausa precoce”. “Este estudo fornece uma potencial explicação para algumas mulheres com mutações neste gene poderem ter uma menopausa precoce”, nomeadamente mutações relativas a polimorfismos de nucleotídeo único, elucida.

Suspeitando que o envelope nuclear dos óvulos necessita de um equilíbrio entre ser flexível para permitir o alinhamento dos cromossomas e rijo o suficiente para proteger o núcleo de outras variáveis ambientais, a Prof.ª Dr.ª Helen McNeill e os colegas colocam a hipótese de esta rigidez, ou falta dela, poder influenciar a fertilidade humana, até com o avançar da idade, uma vez que os ovários desenvolvem filamentos de colagénio que podem criar stress mecânico adicional. “Se o núcleo for mais mole, talvez não consiga lidar com o ambiente. Esta pode ser a deixa que desencadeia a morte dos óvulos. Ainda não sabemos, mas estamos a planear estudos para explorar esta questão”, afirma a autora.

Os cientistas pretendem investigar se as mulheres com problemas de fertilidade têm mutações no gene NEMP1. Assim, desenvolveram células estaminais embrionárias humanas, que através da tecnologia de edição de genes CRISPR receberam mutações específicas listadas nas bases de dados genéticas associadas a infertilidade. “Se se provar que as mulheres com ausência deste gene são inférteis, será necessário estudar mais a questão antes de se começar a tentar resolver estas mutações – por exemplo através da restauração do gene ou do apoio à rigidez do envelope nuclear”, conclui.

ScienceDaily/VO

ler mais