Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Cambridge e do British Antarctic Survey, instituições do Reino Unido, realizou uma descoberta inédita ao observar, em alta resolução, células vivas de peixes antárticos enquanto permaneciam em temperaturas próximas de 0ºC. Essa foi a primeira vez que imagens detalhadas de células de organismos vivos dessa espécie foram capturadas em condições de frio extremo, graças ao uso de um equipamento especializado capaz de realizar microscopia de fluorescência sob temperaturas extremamente baixas, semelhantes às do habitat natural desses animais.
A pesquisa focou em células do Harpagifer antarcticus, um pequeno peixe que habita águas rasas do Oceano Antártico e de ilhas subantárticas, e as comparou às células da Lipophrys pholis, uma espécie encontrada em ambientes similares ao redor do Reino Unido. Utilizando marcadores fluorescentes, os cientistas puderam observar estruturas internas e movimentos celulares, identificando diferenças relevantes entre as espécies. Entre os achados, destacou-se a maior quantidade de mitocôndrias nas células do peixe antártico, que apresentavam uma organização em redes interconectadas. Essa configuração sugere uma adaptação para manter a produção de energia eficiente em temperaturas extremamente baixas, onde reações celulares tendem a desacelerar.
Outro aspecto importante observado foi o tamanho aumentado dos lisossomos nas células do peixe do Antártico. Essas estruturas, responsáveis pela degradação e reciclagem de componentes celulares, podem estar adaptadas para facilitar a eliminação de proteínas danificadas ou malformadas, um problema potencial causado pelo frio. Proteínas, moléculas essenciais às funções celulares, precisam assumir uma forma tridimensional específica para desempenhar suas funções, processo conhecido como dobramento de proteínas. Em temperaturas baixas, esse processo pode ser prejudicado, levando à formação de proteínas mal dobradas, que podem ser prejudiciais ou inúteis.
Segundo a bióloga Francesca van Tartwijk, coautora do estudo, o frio interfere no dobramento de proteínas, dificultando sua correta formação e aumentando a ocorrência de proteínas malformadas. Como resposta, as células dos peixes antárticos parecem desenvolver mecanismos de adaptação, como o aumento do tamanho dos lisossomos, para facilitar a degradação dessas proteínas defeituosas. Apesar de apresentarem crescimento e desenvolvimento mais lentos, as mitocôndrias dessas células continuam a se mover rapidamente, indicando que nem todos os processos celulares desaceleram na mesma proporção em temperaturas extremas.
O estudo também revela que certas funções celulares, como o transporte e a organização de moléculas, permanecem ativas mesmo em ambientes de frio intenso, contrariando a expectativa de uma diminuição uniforme de toda a atividade biológica. Os pesquisadores acreditam que essas descobertas podem ajudar a entender os limites ambientais às espécies antárticas, especialmente diante do aquecimento global. Como esses organismos têm baixa tolerância a aumentos de temperatura, um aumento de apenas alguns graus pode ser fatal, conforme alertado por Melody Clark, líder de genética do British Antarctic Survey.
Além das implicações ecológicas, o estudo possui potencial impacto em áreas como a biotecnologia e a medicina. A compreensão de como as células desses peixes lidam com proteínas malformadas pode fornecer insights para doenças neurodegenerativas, como Alzheimer, Parkinson e Huntington, que também envolvem problemas no enovelamento de proteínas. Os detalhes dos achados estão disponíveis em um artigo publicado na plataforma bioRxiv, embora ainda não revisado por pares. Os autores destacam que os resultados podem contribuir para o desenvolvimento de processos biotecnológicos mais eficientes, que consumam menos energia, além de avanços na conservação de tecidos humanos e estratégias de armazenamento em baixas temperaturas.
Por fim, a pesquisa abre possibilidades para a inovação industrial, ao sugerir que mecanismos naturais de organismos adaptados ao frio poderiam ser utilizados para criar processos biotecnológicos que operem em condições mais geladas, reduzindo o consumo de energia necessário para manter atividades biológicas em ambientes controlados.
