Células de peixes antárticos mantiveram estruturas e movimentos internos mesmo em temperaturas próximas de 0ºC, enquanto eram observadas em alta resolução. A análise foi realizada por pesquisadores da Universidade de Cambridge e do British Antarctic Survey, no Reino Unido, com um equipamento de microscopia de fluorescência adaptado ao frio extremo.
O estudo comparou células do Harpagifer antarcticus, peixe de pequeno porte encontrado em águas rasas do Oceano Antártico e de ilhas subantárticas, com as do Lipophrys pholis, espécie que vive em águas rasas ao redor do Reino Unido. Marcadores fluorescentes permitiram acompanhar estruturas e deslocamentos dentro das células.
Energia e reciclagem dentro das células
A diferença mais evidente apareceu nas mitocôndrias, responsáveis pela produção de energia. Nas células do peixe antártico, essas estruturas eram mais numerosas e formavam redes interconectadas. Os pesquisadores levantam a possibilidade de que essa organização ajude a preservar o fornecimento de energia em baixas temperaturas, quando algumas reações celulares se tornam menos eficientes.
Os lisossomos, que degradam e reciclam componentes da célula, também eram maiores no peixe antártico. Essa característica pode estar associada à necessidade de eliminar proteínas danificadas ou produzidas com formato inadequado.
As proteínas precisam assumir uma forma tridimensional específica para desempenhar suas funções. Francesca van Tartwijk, bióloga e coautora da pesquisa, explicou que o frio pode interferir nesse dobramento e aumentar a formação de proteínas malformadas. Para a pesquisadora, essas células precisam de mecanismos para lidar com esse material, que pode perder sua utilidade ou causar danos.
Embora os peixes adaptados ao frio apresentem crescimento e desenvolvimento lentos, suas mitocôndrias continuaram se movimentando rapidamente no interior das células. A observação sugere que a baixa temperatura não diminui todos os processos biológicos de maneira uniforme: mecanismos de organização e transporte de moléculas permanecem ativos.
Possíveis aplicações e limites
A equipe pretende investigar se a baixa tolerância dos peixes antárticos ao aumento da temperatura está ligada principalmente ao funcionamento celular ou também a sistemas do organismo, como a circulação. Melody Clark, líder de genética do British Antarctic Survey, afirma que um aumento de apenas alguns graus pode ser letal para esses animais.
A descoberta também pode contribuir para pesquisas sobre o dobramento incorreto de proteínas, processo observado em doenças neurodegenerativas como Alzheimer, Parkinson e Huntington. O conhecimento sobre a forma como as células dos peixes lidam com proteínas danificadas pode orientar estudos futuros sobre esses mecanismos.
Os resultados foram descritos em um artigo disponível na plataforma bioRxiv. As conclusões ainda não passaram por revisão de cientistas independentes. Mesmo assim, os autores apontam possibilidades para o desenvolvimento de processos biotecnológicos que usem menos energia, além de estratégias futuras de armazenamento de tecidos humanos em baixas temperaturas.
Outra frente mencionada é a criação de processos industriais capazes de operar em condições mais frias. Como algumas aplicações biotecnológicas recorrem ao aquecimento para elevar a atividade de células ou enzimas, a reprodução de mecanismos naturais de organismos adaptados ao frio poderia reduzir o consumo de energia.
