O veado estãoentre os poucos mama­feros cujos embriaµes entram em um período de dormaªncia particularmente longo. Usando manãtodos moleculares modernos, os pesquisadores da ETH Zurich mostraram pela primeira vez exatamente o que acontece com o embria£o durante esta fase. Eles identificaram sinais que controlam o despertar do embria£o.

Todos estãofamiliarizados com o cervo , seja por palavras cruzadas ou por encontros na vida real durante uma corrida ou uma caminhada na floresta: criaturas majestosas com grandes olhos negros elegantes.

Ta£o comum quanto o veado pode parecer nas florestas sua­a§as, uma de suas caracteri­sticas éúnica entre as espanãcies de veados. Apa³s o acasalamento e fertilização do ovo no meio do vera£o, o embria£o do tamanho de uma cabea§a de alfinete não se implanta no aºtero, mas entra em um período de dormaªncia, chamado diapausa embriona¡ria . Esse período dura mais de quatro meses atédezembro. Sa³ então o embria£o continua seu desenvolvimento em ritmo normal e se implanta no aºtero. Em maio, após quatro meses e meio de gestação "real", a cora§a da¡ a  luz de um a três filhotes.

Embora o fena´meno seja conhecido hámais de 150 anos, ainda éum quebra-cabea§as. Va¡rias formas de diapausa embriona¡ria são conhecidas por ocorrerem em mais de 130 espanãcies de mama­feros. No entanto, eles raramente duram tanto quanto os observados no veado. E, o mais importante, quase nenhuma outra espanãcie mostra uma desaceleração tão pronunciada e conta­nua em vez de uma parada completa. Em ratos, os cientistas podem induzir artificialmente a diapausa. No entanto, em veados ainda não estãoclaro quais fatores controlam a diapausa enquanto mantem o embria£o vivo.

O grupo de pesquisa liderado por Susanne Ulbrich, professora de Fisiologia Animal da ETH Zurich, vem investigando o mistério da diapausa do veado hálgum tempo. Em um novo estudo, os pesquisadores mostram quais processos moleculares ocorrem no embria£o enquanto ele estãodormente: as células embriona¡rias continuam a se dividir durante a diapausa, embora muito lentamente. O número de células , incluindo células-tronco embriona¡rias , dobra apenas a cada duas ou três semanas. O estudo, que acaba de ser publicado na revista PNAS , envolveu não são o grupo ETH, mas também pesquisadores das Universidades de Zurique e Berna, além de instituições de pesquisa alema£s e francesas.

Para responder a  pergunta sobre o que impede as células embriona¡rias de se dividirem em um ritmo normal, os pesquisadores examinaram primeiro a composição molecular do fluido uterino. Em seguida, eles examinaram mais de perto o transcriptoma, ou seja, a soma de todas as moléculas de RNA mensageiro, dos embriaµes e das células epiteliais uterinas.

No fluido uterino, os pesquisadores encontraram substâncias sinalizadoras que podem regular a taxa de divisão celular. O aminoa¡cido serina foi particularmente nota¡vel. Os pesquisadores do ETH mostraram que, no final da diapausa, a concentração de certos aminoa¡cidos no fluido uterino muda. A taxa de proliferação celular então retorna concomitantemente a uma taxa normal.

Este processo envolve o complexo molecular alvo mama­fero da rapamicina (mTOR). O mTOR reage aos aminoa¡cidos e desempenha um papel crucial em muitas vias de sinalização metaba³lica em células de mama­feros, incluindo aquelas associadas ao ca¢ncer. mTORC1, por exemplo, regula a sa­ntese de protea­nas e, portanto, o crescimento e a divisão celular.

De acordo com as novas descobertas, a atividade de apenas mTORC1, mas não de mTORC2, ésuprimida em embriaµes de veado durante a diapausa. Isso estãoem contraste com camundongos diapausando, onde a divisão celular écompletamente interrompida após a inibição de mTORC1 e mTORC2.

Perto do final da diapausa, o aumento significativo nonívelde aminoa¡cidos no fluido uterino ativa o mTORC1. Isso, por sua vez, aumenta a expressão de genes metaba³licos e do ciclo celular, impulsionando o desenvolvimento do embria£o. Enquanto isso, como o mTORC2 não éinibido durante a diapausa em embriaµes de veado, os pesquisadores acreditam que isso poderia explicar por que a divisão celular continua lentamente.

Neste estudo, os pesquisadores não investigaram se outras moléculas de sinalização estãoenvolvidas junto com os vários aminoa¡cidos. Tambanãm não estãoclaro se os aminoa¡cidos são realmente responsa¡veis ​​pela retomada do desenvolvimento embriona¡rio ou se o pra³prio embria£o também secreta moléculas que agem nas células maternas e nas vias de sinalização. O embria£o pode indicar sua presença a  ma£e por meio de moléculas sinalizadoras especa­ficas. Ulbrich gostaria de fechar essa lacuna de conhecimento em estudos futuros.

Essas novas descobertas lana§am luz sobre a biologia reprodutiva e do desenvolvimento em geral. Uma questãofundamental écomo a gravidez se estabelece em mama­feros. Por exemplo, nas mulheres e no gado domanãstico, os embriaµes muitas vezes não se implantam no aºtero e morrem. "Isso tem a ver com interações complexas entre o embria£o e a ma£e", diz Ulbrich.

Ela acrescenta que uma gravidez bem-sucedida exige um momento preciso. O embria£o deve se dar a conhecer no momento certo por meio de sinais (moleculares) apropriados e interromper o ciclo da ma£e. “Queremos entender melhor essa interação entre o embria£o e a ma£e”, explica Ulbrich. Para isso, diz ela, o veado éum modelo ideal. O desenvolvimento embriona¡rio do veado émuito semelhante ao do gado bovino, mas ocorre em ca¢mera lenta. "Isso nos permite resolver melhor temporalmente a sequaªncia de eventos e encontrar relações causais."

As descobertas também podem ajudar a melhorar a fertilização in vitro em humanos, para que os embriaµes não precisem mais ser congelados. Além disso, fatores naturais poderiam ser usados ​​para controlar a taxa de divisão das células, incluindo as células-tronco embriona¡rias.