Uma descoberta inovadora sugere que as próprias contrações do coração fornecem sinais biológicos cruciais que orientam o seu desenvolvimento num órgão funcional. Esta investigação, centrada em corações de peixe-zebra, que partilham semelhanças significativas com os corações humanos, lança nova luz sobre as origens de condições cardíacas congénitas.
Cientistas do Francis Crick Institute, utilizando imagens 4D avançadas, observaram que as estruturas musculares do coração, conhecidas como trabéculas, crescem através do recrutamento de células vizinhas. Esta descoberta desafia a crença anterior de que o crescimento ocorria principalmente por divisão celular. Um aspeto fundamental desta investigação é a identificação de um ciclo de retroalimentação: as contrações do coração tornam as suas células, os cardiomiócitos, mais maleáveis, permitindo a expansão das câmaras cardíacas e, consequentemente, um aumento na sua capacidade de recolher sangue. Este mecanismo funciona também como um regulador do crescimento, assegurando que o coração se desenvolve até um tamanho ótimo.
Toby Andrews, o autor principal do estudo, comentou que "o que estamos a descobrir é que o coração não é simplesmente pré-programado, mas sim que exibe uma adaptabilidade inteligente às necessidades fisiológicas". Esta plasticidade é vital para a compreensão de doenças cardíacas do desenvolvimento. Rashmi Priya, líder do Laboratório de Organomorfodinâmica no Crick, enfatizou a relevância clínica da investigação, destacando que a compreensão da formação das trabéculas é essencial para abordar doenças cardíacas com raízes em anomalias de desenvolvimento.
O financiamento para esta investigação provém da British Heart Foundation, sublinhando o poder da ciência interdisciplinar na elucidação da biologia fundamental e do seu impacto na saúde humana. Este trabalho redefine o coração como um arquiteto ativo da sua própria forma e função.
Investigações anteriores, como as realizadas no Francis Crick Institute, também exploraram as origens celulares do coração em embriões de mamíferos, utilizando microscopia de folha de luz avançada. Estes estudos revelaram que o coração não se origina de um único grupo de células, mas sim de uma coligação de grupos celulares distintos que aparecem em diferentes momentos e locais durante a gastrulação. Esta complexidade na formação cardíaca, com diferentes populações de células a terem origens distintas, pode predispor cada grupo de forma única a alterações genéticas ou ambientais, o que é crucial para a compreensão das doenças congénitas.
A investigação sobre o desenvolvimento cardíaco em peixes-zebra, um modelo frequentemente utilizado devido à sua transparência e semelhanças com o coração humano, tem sido fundamental. Estudos demonstraram que o crescimento do músculo cardíaco, incluindo a trabeculação, depende de sinais derivados do endocárdio, como a neuregulina e o BMP10. A descoberta de que o próprio batimento cardíaco influencia a maleabilidade celular e o crescimento oferece uma nova perspetiva sobre como o coração se molda a si mesmo para otimizar a sua função ao longo do desenvolvimento.