Descobrir os peixes-zebra na Fundação Champalimaud

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Na Fundação Champalimaud existem laboratórios onde se fazem transplantes de tecidos cancerígenos humanos em peixes e onde se estuda o comportamento e atividade cerebral destes animais. A responsável pelos peixes-zebra e professora convidada da FCT/NOVA, Ana Catarina Certal, abre as portas das instalações e explica quais as investigações a acontecer no momento.

Segundo a investigadora Ana Certal, realizam-se na Fundação Champalimaud transplantes de células cancerígenas humanas – retiradas de doentes da fundação – em peixes-zebra. Os objetivos são perceber como é que o tecido doente se integra no peixe mas também testar no animal várias quimioterapias para compreender qual a mais eficaz para determinado tipo de doente. Isto permite encontrar o tratamento mais adequado sem sujeitá-lo a vários tratamentos-teste. Estes estudos encontram-se numa fase muito inicial, como explica a cientista e professora da disciplina de Biologia do Desenvolvimento no Mestrado de Genética Molecular e Biomedicina na Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa (FCT/NOVA).

Catarina Ramos, investigadora, agora responsável pelo Gabinete de Comunicação de Ciência da Fundação Champalimaud, afirma que também “existe um interesse em perceber como é que se formam as metástases, ou seja, como é que um determinado cancro se espalha no organismo”. São usadas técnicas de coloração – com proteínas fluorescentes para que estes ganhem cor – para observar os vasos sanguíneos do peixe uma vez que é através deles que o cancro se alastra.

Na área das neurociências, existe um grupo dedicado aos comportamentos coletivos. Perceber o que leva um peixe a seguir outro e entender as suas relações em cardume, como menciona Ana Certal, são objetivos destas experiências. Por exemplo, em situações adversas, os peixes mostram menos medo em grupo do que quando estão sozinhos, revela um artigo recente na Scientific Reports, cuja escritora principal é Ana Faustino, do Instituto Gulbenkian de Ciência, do ISPA e da Fundação Champalimaud.

É ainda estudada a forma como as células do cérebro do peixe comunicam umas com as outras e quais os circuitos importantes no processamento de estímulos. Os cientistas “dão estímulos visuais aos peixes, como uma espiral que roda de um lado para o outro, e assim registam, no momento em que o peixe segue a espiral, qual a atividade cerebral a acontecer em tempo real”, esclarece Catarina Ramos. São usadas, novamente, técnicas de coloração para que os neurónios fiquem florescentes quando recebem e reagem a estímulos.

Porquê o peixe-zebra? A resposta está no cérebro e no embrião

A enorme vantagem dos peixes-zebra está na particularidade de, durante a fase larval, apresentarem um cérebro transparente. Logo, pelas palavras de Catarina Ramos, “usando microscopia e proteínas fluorescentes podemos quase mergulhar no cérebro desta espécie estando o animal vivo e, assim, ver a atividade cerebral a acontecer”.

Também o cérebro estruturalmente idêntico ao do humano e o facto de apresentar genes com funções semelhantes aos da espécie humana fazem dele um modelo biológico de elevado interesse, esclarece Ana Certa, acrescentando ainda que os peixes-zebra são animais vertebrados o que constitui uma vantagem face a outras espécies experimentais, como a mosca da fruta.

Um número considerável de estudos é realizado quando esta espécie se encontra em fase embrionária o que é facilitado pelo facto de o embrião possuir um desenvolvimento externo e de ser também ele transparente. O ovo de peixe-zebra  já apresenta, 24 horas após a sua fecundação, um embrião com uma figura bem definida, como se observa ao microscópio. Este seu desenvolvimento acelerado faz com que os resultados das experiências sejam mais rápidos. Certas experiências que num ratinho demorariam cerca de dois a três meses nesta espécie de peixe levam cerca de uma semana, afirma a professora da FCT/NOVA.

Devido ao seu tamanho reduzido, os peixes-zebra ocupam também menos espaço e consequentemente são mais económicos em comparação com os ratinhos, explica a cientista.

Visita-guiada: da sala dos aquários à “sala das máquinas”

Ana Certal começa pela sala onde os inúmeros peixes-zebra estão alojados. São dezenas de filas com pequenos aquários que, segundo a investigadora, aumentarão em número no futuro. Aqui vemos esta espécie em várias fases de crescimento e com diferentes características – observamos, por exemplo, peixes albinos que não possuem pigmentação devido a uma mutação genética natural. Outras características podem ser concebidas em laboratório através de manipulações genéticas artificiais que são implementadas quando o embrião do peixe tem apenas uma única célula, expõe a cientista.

Na sala dos aquários é explicada ainda a alimentação deste modelo biológico. Os peixes mais novos são alimentados quatro vezes por dia através de um robô e os mais adultos, como fazem apenas duas refeições diárias, são alimentados manualmente. Da dieta dos peixes-zebra fazem parte alimentos no estado líquido e no estado sólido. Refere Ana Certal que os líquidos são alimentos vivos da qual fazem parte os rotíferos, animais aquáticos microscópicos, e as artémias, pequenos crustáceos. Os sólidos assemelham-se às rações com as quais alimentamos os peixes domésticos nas nossas habitações.

Na divisão vizinha, denominada por “casa das máquinas” pela professora convidada da NOVA, encontramos as culturas dos alimentos vivos e os mecanismos necessários à manutenção dos aquários. Estão nesta sala os sistemas de recirculação da água – para que esta se mantenha em constante movimento – e as máquinas responsáveis pela sua purificação.

Na sala da quarentena deparamo-nos com peixes provenientes de outros centros de investigação. Ficam alojados nesta divisão uma vez que se desconhece se possuem doenças. Segundo Ana Certal, os sistemas de aquários são monitorizados para patologias devido à existência de peixes sentinelas que habitam num aquário que recebe água proveniente dos restantes dessa sala. Assim, caso algum dos peixes possua uma doença, esta será transmitida aos peixes sentinela. Depois, serão realizados exames nestes peixes para as doenças mais comuns da espécie, esclarece a cientista.

A responsável pelos peixes-zebra refere ainda que todos os estudos respeitam uma legislação muito rigorosa para o bem-estar animal e que são aprovados pela Direcção-Geral de Alimentação e Veterinária. Além disso, um veterinário visita as instalações frequentemente para verificar o estado de saúde dos peixes.

O peixe-zebra é uma espécie utilizada em experiências um pouco por todo o mundo. Na Fundação Champalimaud é apenas um dos modelos biológicos utilizados – usam também roedores e a mosca da fruta – sendo Ana Certal a responsável pela plataforma dos peixes. A investigadora foi, no início deste ano, nomeada presidente-eleita da Zebrafish Husbandry Association.

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