Estudos da coluna vertebral de peixe -zebra revelam novas pistas sobre a detecção precoce de escoliose

O Dr. Brian Ciruna não tinha intenção de estudar escoliose, uma condição que causa curvatura não natural da coluna. No entanto, a inesperada descoberta há cerca de uma década de que o peixe -zebra também desenvolve espinhas curvas o deixou se perguntando o que estava fazendo com que a coluna se dobrasse e se havia alguma conexão com a forma humana da doença. Acontece que esse peixe pequeno e parecido com peixinho tem muito a dizer aos pesquisadores sobre uma condição que afeta 3% a 4% das crianças e adolescentes jovens no Canadá.

Apesar de sua prevalência, sabemos muito pouco sobre as causas subjacentes da escoliose em humanos, diz Ciruna, cientista sênior e chefe do Programa de Biologia de Cells de Desenvolvimento e Estemo do Hospital for Sick Children (SickKids) em Toronto e professor do Departamento de Genética Molecular da Universidade de Toronto. Acontece que o peixe-zebra, tem um backbones humano, tornando-os um excelente modelo para esta pesquisa.

Em sua última pesquisa, publicada em Comunicações da naturezaCiruna e sua equipe usaram técnicas de imagem especiais na fonte de luz canadense (CLS) da Universidade de Saskatchewan para criar um mapa 3D de alta resolução dos espinhos de peixes curvos, e observou que agem muito parecidos com espinhas humanas à medida que a escoliose piora.

Sua imagem mostrou deformações e aumento da rigidez nas estruturas da coluna vertebral, que também são observadas em pacientes humanos, diz Ciruna. “É prognóstico. Com base na rigidez, fomos capazes de prever quais peixes desenvolveriam escoliose”. Esse achado é importante, porque atualmente não há biomarcadores genéticos para sugerir quais crianças desenvolverão uma forma grave da doença.

No momento, diz Ciruna: “Crianças e famílias precisam esperar” para ver como a curvatura progride e depois enfrentar a cirurgia de suporte ou invasor como tratamento. Um biomarcador como a rigidez pode levar à intervenção precoce, e um estudo clínico em andamento no SickKids está tentando determinar se a teoria é válida, diz Ciruna.

Pesquisas anteriores da equipe da SickKids mostraram que o estresse inflamatório e oxidativo – um desequilíbrio entre radicais livres e antioxidantes no corpo – parece dirigir a curvatura espinhal no peixe -zebra.

Restam muitas perguntas para responder, diz Ciruna, incluindo se fatores ambientais como dieta, exercício, infecção e bioma intestinal podem criar estresse oxidativo e, finalmente, escoliose e a possível eficácia da terapia antioxidante em humanos. “Mas esses são modelos pré-clínicos com os quais estamos lidando agora”.

Ciruna e seus colegas vêem isso como um luxo para ter acesso à tecnologia CLS para avançar no estudo de uma condição de que “é tão comum que é esquecido”.

Ciruna diz: “O eventual desenvolvimento de um tratamento não invasivo para a causa subjacente da escoliose pode ser transformador”.