Mais antiga medula óssea encontrada em peixe de 370 milhões de anos

Úmero fóssil de Eusthenopteron
Microtomografia síncrotron (dir.) do úmero fossilizado (esq.) de um peixe do gênero Eusthenopteron (acima), de 370 milhões de anos. A rede de canais vista na imagem revelou detalhes a respeito da evolução da localização da medula óssea nos membros dos tetrápodes. Crédito: Sophie Sanchez
Microtomografia síncrotron (dir.) do úmero fossilizado (esq.) de um peixe do gênero Eusthenopteron (acima), de 370 milhões de anos. A rede de canais vista na imagem revelou detalhes a respeito da evolução da localização da medula óssea nos membros dos tetrápodes. Crédito: Sophie Sanchez




A medula óssea é um tecido gelatinoso que ocupa o interior de ossos longos, sendo responsável pela produção das células sanguíneas. Em estudo publicado no periódico Proceedings of the Royal Society B, uma equipe internacional de pesquisadores divulgou a evidência fóssil mais antiga da presença da medula óssea (popularmente conhecida como tutano) na barbatana de um peixe de 370 milhões de anos de idade.

Os ossos longos dos membros dos tetrápodes, classe dos vertebrados que possuem quatro membros, não servem apenas à locomoção e à sustentação do peso do corpo, como também atuam em outras funções essenciais ao bom funcionamento desses organismos por conterem a medula óssea. Este tipo de tecido se destaca na hematopoiese, a formação de células sanguíneas — glóbulos brancos (leucócitos), vermelhos (hemácias) e plaquetas. As hemácias realizam o transporte de oxigênio e gás carbônico pelo corpo, possibilitando a respiração celular; os leucócitos agem na defesa do organismo; e as plaquetas compõem o sistema de coagulação do sangue.

Apesar de a medicina frequentemente empregar o transplante de medula óssea no tratamento de diversas doenças que afetam a saúde dos ossos e do sangue, a evolução do posicionamento da medula na cavidade óssea e das interações dela com o osso ao seu redor ainda não foi perfeitamente compreendida pelos biólogos.

Cientistas da Universidade de Uppsala, na Suécia, e do European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), instalação francesa de aceleração cíclica de partículas, investigaram a origem da medula óssea nos vertebrados através da realização de uma microtomografia síncrotron (síncrotrão). Esta técnica de imagiologia permite que se obtenham cortes transversais do interior de um objeto na escala dos micrometros (1 x 10-6 m) sem danificá-lo, utilizando-se para isto feixes de partículas aceleradas por um campo elétrico e direcionadas por um campo magnético.

Os resultados da análise em alta-resolução do fóssil sugerem que o úmero do peixe exibia inserções típicas à medula óssea. Em nós, humanos, por exemplo, essas inserções são longitudinais e maiores do que vasos sanguíneos, e conectam-se às articulações que o úmero compõe tanto com o cotovelo quanto com o ombro. A energia do feixe do ESRF tornou possível a reconstrução tridimensional do arranjo da microanatomia óssea do peixe.

O animal, do período geológico Devoniano, pertence ao gênero Eusthenopteron, sendo um parente evolutivo próximo dos primeiros tetrápodes.

“Descobrimos que a medula óssea certamente teve um papel importante no prolongamento do osso da barbatana através de interações complexas com o osso trabecular”, afirma Sophie Sanchez, pesquisadora da Universidade de Uppsala e do ESRF. Ossos trabeculares, ou esponjosos, formam lâminas de células espaçadas entre si, o que os torna mais flexíveis. Além disso, são tecidos ósseos de densidade menor, que geralmente ocorrem nas extremidades dos ossos longos, perto das articulações. O espaço livre mencionado é preenchido pela medula óssea. Portanto, Sanchez conclui que a “relação íntima” entre o osso trabecular e a medula óssea, “demonstrada por experimentos moleculares em animais existentes”, é, realmente, uma característica primitiva dos tetrápodes.

Os achados jogam uma luz sobre os degraus evolutivos que levaram à engenhosa arquitetura dos membros dos tetrápodes e à criação de um lugar onde a medula óssea pudesse realizar sua função na formação de células sanguíneas. O estudo ainda demonstrou o quanto a microtomografia síncrotron, crescentemente empregada por cientistas nas mais diversas áreas do conhecimento (e.g., da geofísica à paleontologia), segundo o portal do ESRF, pode ser útil:

“Sem a informação 3D fornecida pelo síncrotron” — diz Per Ahlberg, da Universidade de Uppsala —, “jamais poderíamos ter entendido a organização interna do espaço da medula”. Ahlberg acrescenta que cortar uma amostra de osso como a estudada danificá-la-ia permanentemente, de forma que o padrão de cavidades observado na superfície do tecido teria pouco valor probatório. O síncrotron faz com que os cientistas tenham acesso a um retrato completo da estrutura interna e compreendam como as inserções de medula estão organizadas, sem provocar qualquer espécie de dano sobre o material.

Fonte: Phys.org

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é graduado em Ciências Econômicas pela Universidade Estadual Paulista (Unesp) e trabalha como consultor financeiro na Valore Brasil - Controladoria de Resultados. Atualmente, cursa o MBA em Controladoria e Finanças na Universidade de São Paulo (USP). Entusiasta da razão e da ciência, fundou o espaço de divulgação científica Make It Clear Brasil, em 2013.

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