A maioria das gestações que falham o faz em um esta¡gio inicial de desenvolvimento, antes que a gravidez seja detectada pelos testes. Esse esta¡gio cra­tico, que ocorre cerca de uma semana após a fertilização, ocorre quando um embria£o se implanta no aºtero e comea§a a crescer de maneira complexa. Agora, usando embriaµes de rato, os pesquisadores da Caltech tem novas idanãias sobre a arquitetura do embria£o e as estruturas que permitem o desenvolvimento adequado nesse esta¡gio.

O trabalho fornece pistas para entender por que algumas gestações humanas fracassam muito cedo.

A pesquisa foi realizada no laboratório de Magdalena Zernicka-Goetz , Bren Professora de Biologia e Engenharia Biola³gica. Um artigo descrevendo o estudo aparece na edição de 6 de maio da revista Nature . Zernicka-Goetz éum membro do corpo docente afiliado do Instituto Tianqiao e Chrissy Chen de Neurociaªncia da Caltech .

Apa³s a implantação no aºtero, um embria£o de rato em desenvolvimento muda de forma de uma esfera para um copo alongado. Restringir a forma do copo éuma membrana ra­gida, chamada membrana basal, produzida por uma das camadas celulares. Mas isso levantou questões para os pesquisadores: se o embria£o écercado por uma membrana ra­gida, como ele pode crescer?

Ao examinar esses embriaµes com uma técnica chamada microscopia confocal de alta resolução, a equipe de Zernicka-Goetz descobriu pequenas perfurações na membrana basal. Os minaºsculos orifa­cios são apareceram em uma parte do embria£o que sofre rápido crescimento naquele esta¡gio, o que convenceu os pesquisadores de que os orifa­cios não poderiam ser um subproduto ou artefato da técnica de microscopia. A equipe descobriu que os buracos eram realmente necessa¡rios para o crescimento. Os orifa­cios serviram para afrouxar o aperto da membrana basal constritiva, permitindo que o embria£o crescesse.

Os pesquisadores descobriram que as posições dos buracos mudam com o tempo. No sexto dia de desenvolvimento no embria£o do rato, os orifa­cios se concentraram em um lado da forma alongada. Esse lado, chamado de faixa primitiva, éonde o embria£o do rato "quebra a simetria" e comea§a a formar uma linha de células que se tornara¡ o longo eixo, da cabea§a a  cauda, ​​do corpo em desenvolvimento. Este éum momento crucial no desenvolvimento. A equipe descobriu que, a  medida que essa faixa de células se desenvolve, ela secreta uma enzima que causa mais buracos na membrana basal subjacente. Esses buracos não apenas permitem o crescimento localizado, mas também agem como portais para as células viajarem enquanto migram para formar o corpo.

"Este trabalho sobre embriaµes de rato deve nos ajudar a revelar se o mesmo mecanismo opera em embriaµes humanos para permitir que eles cresa§am e prosperem após a implantação quando muitos embriaµes humanos falharem", diz Zernicka-Goetz.

O artigo éintitulado "A remodelação da membrana basal regula a embriogaªnese do rato". Christos Kyprianou e Neophytos Christodoulou, da Universidade de Cambridge, são os primeiros autores do estudo. Além de Zernicka-Goetz, co-autores são Russell Hamilton e Gianluca Amadei, da Universidade de Cambridge; e Wallis Nahaboo, Diana Suarez Boomgaard e Isabelle Migeotte, da UniversitéLibre de Bruxelles. O financiamento foi fornecido pelo Fonds de la Recherche Scientifique, pela Vala´nia Excellence in Life Sciences and BIOtechnology, pelo Conselho Europeu de Pesquisa e pelo Wellcome Trust.