A hidra de duas cabeças não é apenas um mito (vídeos) 👀

A hidra é uma pequena espécie aquática encontrada em lagoas e lagos de água doce. Este animal surpreende os cientistas por sua capacidade de regenerar sua cabeça ou seu pé, quando são seccionados. Ao contrário de sua prima mitológica, a hidra possui apenas uma cabeça. No entanto, uma equipe da Universidade de Genebra (UNIGE) demonstra que é possível obter hidras com duas cabeças aplicando uma simples pressão em seu corpo. Com um método semelhante, eles também mostram como produzir tecidos em forma de "rosquinha".


Este trabalho revela como as tensões mecânicas externas podem modificar os pontos de simetria do organismo e influenciar seu desenvolvimento. Essas simetrias, presentes em outras espécies animais mais complexas, podem desempenhar um papel importante na evolução. O estudo pode ser encontrado na revista Science Advances.

Na mitologia grega, a Hidra é um monstro derrotado por Hércules e cujas nove cabeças crescem novamente assim que são cortadas. Mas a hidra também é uma pequena criatura aquática da família das águas-vivas, descoberta no século XVIII^o, que vive em águas doces calmas de lagos e lagoas. Medindo apenas alguns milímetros, ela possui um pé e uma cabeça equipada com finos tentáculos. Suas extraordinárias capacidades de regeneração fizeram com que compartilhasse o nome de sua homônima mitológica.

Quando uma hidra é seccionada perpendicularmente ao eixo do corpo (entre o pé e a cabeça), ela se regenera formando uma nova cabeça. Ao aplicar uma leve compressão nos tecidos que regeneram a cabeça, uma equipe liderada por Aurélien Roux, professor ordinário do Departamento de Bioquímica da Seção de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciências da UNIGE, conseguiu induzir a formação de hidras viáveis com duas cabeças. Um fenômeno que nunca havia sido observado antes.

Graças a um "defeito topológico"

"Dentro da hidra, os filamentos de actina estão dispostos paralelamente ao longo do eixo pé-cabeça e convergem na cabeça para formar um 'defeito topológico' na rede de actina", explica Yamini Ravichandran, pós-doutoranda na equipe de Aurélien Roux e primeira autora do estudo. "Nosso trabalho mostra que esses defeitos topológicos na ordem da actina desempenham um papel central na regeneração da cabeça, atuando como organizadores mecânicos".

Por simples pressão

Ao aplicar, com um gel de ágar durante quatro dias, uma leve pressão ao longo do corpo seccionado da hidra, os cientistas induziram dois defeitos topológicos, levando à formação de duas cabeças. Para verificar se um defeito cria uma cabeça, os pesquisadores e pesquisadoras pretendiam remover esses defeitos e observar se o animal ainda poderia se regenerar. No entanto, há uma restrição difícil de superar, que é a topologia.

Linhas paralelas em uma esfera sempre criam dois defeitos: os polos da esfera. Para eliminá-los, uma pressão paralela aos filamentos de actina os faz fundir e desaparecer, formando um tecido em forma de "rosquinha", que não pode regenerar uma cabeça e acaba morrendo de fome. A topologia da "rosquinha" é única, pois é a única que pode não aceitar nenhum defeito e que está ausente na biologia.

A hidra é um modelo de estudo valioso devido à sua rede de actina facilmente observável, mas os resultados obtidos são aplicáveis muito além dessa espécie. Até agora, a maneira como as células e os tecidos coordenam as forças que moldam os organismos não é bem compreendida. O conceito proposto é que a genética determina o destino das células, que por sua vez ditam as forças que moldam os tecidos.

Este estudo mostra que os fatores genéticos e a mecânica dos tecidos estão acoplados - e, portanto, atuam no mesmo nível - para formar uma cabeça correta na hidra. Como destaca Aurélien Roux, "esses resultados oferecem novas perspectivas sobre os sinais mecânicos que guiam a reparação e a regeneração dos tecidos, com implicações potenciais para a compreensão desses processos em outros organismos".