Em visita a um dos laboratórios do Instituto de Medicina Molecular, entramos em contacto com um outro modelo experimental: Peixe-Zebra.
O peixe-zebra é um peixe que é utilizado desde, aproximadamente, os anos 60. É da zona da Índia, de águas baixas e quentes – a sua temperatura óptima é de 28ºC; Come artémia - crustáceos muito pequeninos – paramécia (um protozoário) dada especialmente aos “bebés” e alimentos secos como os que damos aos peixes que se têm em casa que tão bem conhecemos.
Os peixes são mantidos todos na mesma sala, a 25ºC com um grau de humidade a 70% tentando criar as condições óptimas que os peixes têm no seu ambiente natural e estão devidamente identificados: linha de descendência, linha mutante, investigador, e data de nascimento.
A sua utilização como modelo deve-se, principalmente, à capacidade que esta espécie apresenta de regenerar tecidos: Têm capacidade de regenerar as caudas, o coração e a retina.
São um tipo de peixe de fácil manutenção, resistente e fácil de manipular; Apresentam também algumas características como fenótipos distinguíveis como cor, riscas, pintas/padrões que possibilitam a observação da transmissão de características e dos efeitos das mutações.
Ocupam pouco espaço e possibilitam reproduzir muito facilmente as experiências quando feitas em embriões uma vez que o embrião desta espécie é transparente permitindo observar o desenvolvimento dos órgãos e perceber como é que isso acontece o que é muito importante na biologia do desenvolvimento.
Outra razão que leva os cientistas a optarem por este modelo é que, actualmente, existem muitas técnicas que permitem o estudo na fase embrionária para fazer os transgénicos, os mutantes; ou seja, existem muitas ferramentas para trabalhar com este modelo o que o torna muito “apetecível”.
Os peixes são postos em caixas, caixas de cruzamento, para se reproduzirem. Os indivíduos são escolhidos e isolados em cada uma das caixas sendo assim possível controlar a transmissão de características. Por vezes, são postos mais do que um macho na caixa para aumentar as possibilidades de acasalar uma vez que são as fêmeas de peixe-zebra que escolhem e podem necessitar de um incentivo. Estas caixas apresentam uma grelha removível no fundo que é utilizada com o intuito de isolar os ovos postos para evitar que sejam comidos.
Em laboratórios podem ser cruzados uma vez por semana e um casal pode dar mais de cem embriões que se tornam adultos em três meses sendo nesta etapa que adquirem a capacidade de se reproduzirem; um grande número de indivíduos adultos e principalmente de embriões não é muito fácil de obter com qualquer espécie razão esta que constitui mais uma das vantagens inerentes ao modelo em causa.
O estudo em peixe-zebra é feito em diferentes etapas do seu desenvolvimento: embrionária, larvar e adulta.
Relacionado com o estudo na fase embrionário e apenas a título de curiosidade, descobrimos que esta espécie de peixes põe os ovos com o nascer do sol ou com o acender da luz em laboratório; Alguns investigadores necessitam dos embriões com determinado número de horas. Para que esse numero coincida com horas “laborais” - entre as 9h da manhã e as 5h da tarde - para evitar que tenham de trabalhar por exemplo às duas ou às quatro da manhã, criaram uma caixa – blackbox – na qual põem os peixes e determinam os ciclos dia/noite. Por exemplo, acendem a luz às três da tarde e apagam as 9 horas da manhã tendo assim o problema resolvido!
Um estudo que está a ser feito e que nos foi partilhado, dá-se, por exemplo, na fase larvar – depois de os ovos eclodirem (mais ou menos dois dias depois de postos) – em que os peixes já nadam, já não são embriões. A este nível de desenvolvimento estuda-se (entre outras coisas) processos envolvidos na cicatrização; no caso da investigadora Rita com quem tivemos a oportunidade de falar, trabalha-se no sentido de caracterizar o processo de regeneração.
Uma vez que para estudar a regeneração é necessário causar um dano, a cauda dos peixes é amputada de forma induzir o processo em causa. Para a amputação e uma vez que os peixes sentem a dor, estes são anestesiados. Após a amputação, o organismo dos peixes vai então reagir. Para caracterizar/estudar esta resposta são utilizados peixes transgénicos para um gene que está ligado a uma GFP o que possibilita observar onde e que esse gene está a ser expresso funcionando como um marcador; no caso em causa, a GFP marca a membrana das células permitindo observar a sua migração e assim, acompanhar o processo de regeneração.
O sistema utilizado para operar nos embriões é a micro-injecção; consiste em injectar – com uma agulha de vidro muito fininha - embriões ao estadío de uma única célula para inserção ou delecção de material genético como DNA ou RNA.
A desvantagem mais evidente é que não são mamíferos e como tal o seu grau de complexidade é muito inferior constituindo um bom modelo para a investigação mais básica chamada de biologia básica ou investigação base a partir da qual outros investigadores iram começar para proceder a investigações mais complexas, mais clínicas, através da utilização de outros modelos também mais complexos como por exemplo o ratinho que é um mamífero; O peixe é um óptimo modelo para estudar as estruturas mais simples, básicas, como o gene, a molécula, o percurso das células porque permite compreender os mecanismos mais básicos.
A investigação no peixe-zebra tem diferentes aplicações. Actualmente o estudo é feito no sentido de descobrir que genes e que mecanismos estão envolvidos no processo de regeneração de tecidos, como já foi mencionado, para perceber se depois é possível adaptar ao Homem. Por exemplo para aplicar por exemplo à cicatrização de feridas e a doenças como a assimetria dos órgãos (bebes que nascem com o coração virado ao contrário). Estudam-se diferentes mutações, diferentes linhas de peixes transgénicos que permitem perceber os mecanismos envolvidos nessas doenças.
O peixe-zebra é um peixe que é utilizado desde, aproximadamente, os anos 60. É da zona da Índia, de águas baixas e quentes – a sua temperatura óptima é de 28ºC; Come artémia - crustáceos muito pequeninos – paramécia (um protozoário) dada especialmente aos “bebés” e alimentos secos como os que damos aos peixes que se têm em casa que tão bem conhecemos.
Os peixes são mantidos todos na mesma sala, a 25ºC com um grau de humidade a 70% tentando criar as condições óptimas que os peixes têm no seu ambiente natural e estão devidamente identificados: linha de descendência, linha mutante, investigador, e data de nascimento.
A sua utilização como modelo deve-se, principalmente, à capacidade que esta espécie apresenta de regenerar tecidos: Têm capacidade de regenerar as caudas, o coração e a retina.
São um tipo de peixe de fácil manutenção, resistente e fácil de manipular; Apresentam também algumas características como fenótipos distinguíveis como cor, riscas, pintas/padrões que possibilitam a observação da transmissão de características e dos efeitos das mutações.
Ocupam pouco espaço e possibilitam reproduzir muito facilmente as experiências quando feitas em embriões uma vez que o embrião desta espécie é transparente permitindo observar o desenvolvimento dos órgãos e perceber como é que isso acontece o que é muito importante na biologia do desenvolvimento.
Outra razão que leva os cientistas a optarem por este modelo é que, actualmente, existem muitas técnicas que permitem o estudo na fase embrionária para fazer os transgénicos, os mutantes; ou seja, existem muitas ferramentas para trabalhar com este modelo o que o torna muito “apetecível”.
Os peixes são postos em caixas, caixas de cruzamento, para se reproduzirem. Os indivíduos são escolhidos e isolados em cada uma das caixas sendo assim possível controlar a transmissão de características. Por vezes, são postos mais do que um macho na caixa para aumentar as possibilidades de acasalar uma vez que são as fêmeas de peixe-zebra que escolhem e podem necessitar de um incentivo. Estas caixas apresentam uma grelha removível no fundo que é utilizada com o intuito de isolar os ovos postos para evitar que sejam comidos.
Em laboratórios podem ser cruzados uma vez por semana e um casal pode dar mais de cem embriões que se tornam adultos em três meses sendo nesta etapa que adquirem a capacidade de se reproduzirem; um grande número de indivíduos adultos e principalmente de embriões não é muito fácil de obter com qualquer espécie razão esta que constitui mais uma das vantagens inerentes ao modelo em causa.
O estudo em peixe-zebra é feito em diferentes etapas do seu desenvolvimento: embrionária, larvar e adulta.
Relacionado com o estudo na fase embrionário e apenas a título de curiosidade, descobrimos que esta espécie de peixes põe os ovos com o nascer do sol ou com o acender da luz em laboratório; Alguns investigadores necessitam dos embriões com determinado número de horas. Para que esse numero coincida com horas “laborais” - entre as 9h da manhã e as 5h da tarde - para evitar que tenham de trabalhar por exemplo às duas ou às quatro da manhã, criaram uma caixa – blackbox – na qual põem os peixes e determinam os ciclos dia/noite. Por exemplo, acendem a luz às três da tarde e apagam as 9 horas da manhã tendo assim o problema resolvido!
Um estudo que está a ser feito e que nos foi partilhado, dá-se, por exemplo, na fase larvar – depois de os ovos eclodirem (mais ou menos dois dias depois de postos) – em que os peixes já nadam, já não são embriões. A este nível de desenvolvimento estuda-se (entre outras coisas) processos envolvidos na cicatrização; no caso da investigadora Rita com quem tivemos a oportunidade de falar, trabalha-se no sentido de caracterizar o processo de regeneração.
Uma vez que para estudar a regeneração é necessário causar um dano, a cauda dos peixes é amputada de forma induzir o processo em causa. Para a amputação e uma vez que os peixes sentem a dor, estes são anestesiados. Após a amputação, o organismo dos peixes vai então reagir. Para caracterizar/estudar esta resposta são utilizados peixes transgénicos para um gene que está ligado a uma GFP o que possibilita observar onde e que esse gene está a ser expresso funcionando como um marcador; no caso em causa, a GFP marca a membrana das células permitindo observar a sua migração e assim, acompanhar o processo de regeneração.
O sistema utilizado para operar nos embriões é a micro-injecção; consiste em injectar – com uma agulha de vidro muito fininha - embriões ao estadío de uma única célula para inserção ou delecção de material genético como DNA ou RNA.
A desvantagem mais evidente é que não são mamíferos e como tal o seu grau de complexidade é muito inferior constituindo um bom modelo para a investigação mais básica chamada de biologia básica ou investigação base a partir da qual outros investigadores iram começar para proceder a investigações mais complexas, mais clínicas, através da utilização de outros modelos também mais complexos como por exemplo o ratinho que é um mamífero; O peixe é um óptimo modelo para estudar as estruturas mais simples, básicas, como o gene, a molécula, o percurso das células porque permite compreender os mecanismos mais básicos.
A investigação no peixe-zebra tem diferentes aplicações. Actualmente o estudo é feito no sentido de descobrir que genes e que mecanismos estão envolvidos no processo de regeneração de tecidos, como já foi mencionado, para perceber se depois é possível adaptar ao Homem. Por exemplo para aplicar por exemplo à cicatrização de feridas e a doenças como a assimetria dos órgãos (bebes que nascem com o coração virado ao contrário). Estudam-se diferentes mutações, diferentes linhas de peixes transgénicos que permitem perceber os mecanismos envolvidos nessas doenças.
Ótima entrevista! Muito interessante!
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