A água-viva imortal que pode inspirar tratamentos para doenças ligadas ao envelhecimento

A minúscula e translúcida água-viva Turritopsis dohrnii é surpreendentemente difícil de matar.

A bióloga marinha Maria Miglietta, da Universidade A&M do Texas em Galveston, nos Estados Unidos, cortou, ferveu, deixou passar fome, sobrecarregou seus tanques com sal e as jogou em água doce. Mas as sofisticadas criaturas parecem desafiar a morte permanentemente.

Quando estão sob pressão, elas interrompem seu caminho e caem até o fundo do tanque. Em seguida, acontece algo impressionante: os animais se transformam em bolas de células, sem nenhuma semelhança com o formato de guarda-chuva com tentáculos da água-viva adulta, conhecida como medusa.

Em questão de um a três dias, surge dessa bola de células uma estrutura chamada pólipo, um estágio de vida inicial da água-viva. Ele cresce para se transformar em uma colônia, que, eventualmente, irá gerar novas medusas.

"De uma água-viva que não morre, você consegue esta colônia que pode formar centenas de outras", explica Miglietta.

E cada uma dessas novas águas-vivas, em princípio, pode rejuvenescer da mesma forma, exibindo uma capacidade aparentemente infinita de retomar sua juventude.

Miglietta e outros cientistas estudam os processos moleculares e genéticos que possibilitam que a Turritopsis dohrnii desafie a morte. Mas, ao desvendar estes segredos, os cientistas esperam, um dia, verificar se elas podem ativar processos similares em seres humanos.

O objetivo não é transformar idosos em bebês, como no filme O Curioso Caso de Benjamin Button (2008). Esta ideia permanece apenas no campo da ficção científica.

Os cientistas pretendem transformar células e tecidos em seus estados mais jovens, para curar feridas e tratar de doenças relativas ao envelhecimento.

"O santo graal deste tipo de desenvolvimento, eu acho, seria a biologia regenerativa: tentar reverter a degeneração ou degradação relativa ao envelhecimento", explica o oncologista pediatra Michael Koldobskiy, físico e cientista da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos.

"Estamos muito longe de aproveitar isso para benefício humano, mas acredito que conhecer os organismos que evoluíram estes processos milhões de anos atrás possivelmente poderá valer a pena", segundo ele.

Os talentos regenerativos da Turritopsis dohrnii foram relatados pela primeira vez em 1992, por um cientista italiano que mantinha os animais em laboratório e se esqueceu de alimentá-los por um fim de semana.

Ele esperava encontrá-las mortas quando retornasse. Mas, "em vez disso, ele encontrou novos pólipos no recipiente", segundo Miglietta.

Pouco tempo depois, o biólogo Stefano Piraino, da Universidade de Salento, na Itália, começou a se interessar em descobrir o que possibilitou aquela façanha de rejuvenescimento.

À medida que os embriões se desenvolvem, as chamadas células-tronco se multiplicam e se transformam nas células nervosas, musculares e diversos outros tipos celulares que compõem o corpo dos animais. Normalmente, elas param naquele tipo de célula específica, até que envelhecem e morrem.

Mas Piraino descobriu que, durante o rejuvenescimento da água-viva imortal, certos tecidos da medusa sofrem um processo de "transdiferenciação", em que elas retornam para um estado de célula-tronco e se especializam em seguida em outros tipos celulares.

"As células adultas se tornam 'não diferenciadas' e se transformam em outra coisa que seja necessária para formar o pólipo", explica Miglietta. Ela trabalhou no laboratório de Piraino.

A capacidade da Turritopsis dohrnii de rejuvenescer valeu seu apelido de "água-viva imortal". E, até onde sabem os cientistas, ela é um caso único no reino animal.

Alguns lagartos, vermes e anfíbios podem fazer crescer novamente partes do corpo perdidas ou danificadas, mas nenhum deles chega perto de transformar corpos adultos de volta em bebês.

A Turritopsis dohrnii é uma notável demonstração de que o envelhecimento e a mortalidade nem sempre são biologicamente inevitáveis, embora os cientistas não possam descartar que ela não morra naturalmente algum dia.

Indicações genéticas

Atualmente, Miglietta e outros pesquisadores trabalham para dissecar os processos genéticos que permitem que as células retornem no tempo. O sonho final, segundo Koldobskiy, seria identificar a "chave" molecular que controla este processo.

Se a mesma chave de controle também existir em seres humanos, talvez seja possível transformar células humanas em estados mais jovens.

E, se isso for possível, poderemos acelerar a cura de feridas ou tecidos lesionados após AVCs ou ataques cardíacos, ou talvez até reverter os danos ocorridos quando da perda de visão devido à idade ou a neurodegeneração causada por Alzheimer.

"Não iremos diminuir até nos tornarmos embriões e recomeçar", afirma ele. "Mas, em nível de órgãos e tecidos, acho que esta é uma possibilidade real."

A pesquisa é nova, mas já começa a revelar algumas indicações.

Em um estudo de 2022, uma equipe de pesquisadores comparou os genes de Turritopsis dohrnii e uma espécie relacionada que, até onde se sabe, não rejuvenesce (embora seja difícil ter certeza a este respeito, pois muitas águas-vivas são pouco estudadas, segundo o biólogo molecular e especialista em bioinformática Victor Quesada, da Universidade de Oviedo, na Espanha).

Em comparação com outras espécies, o DNA da Turritopsis dohrnii contém mais cópias de genes produtores de proteínas, para ajudar a reparar as mutações e outros tipos de lesões de DNA que se acumulam com a idade.

A água-viva imortal também continha mais cópias de genes produtores de proteínas envolvidas na manutenção de estruturas conhecidas como telômeros, que são pequenas tampas no final das fitas de DNA, que protegem o material genético contra danos.

Normalmente, os telômeros ficam menores com a idade, fazendo com que o DNA fique mais suscetível a danos. Mas a maior capacidade da água-viva imortal de repará-los pode ser uma das razões da sua longevidade, segundo Quesada.

Este é apenas o começo da descoberta dos segredos da estratégia de rejuvenescimento da Turritopsis dohrnii e se qualquer aspecto dela pode ser aplicado em seres humanos, explica ele.

"Consideramos que, em muitas doenças, não há retorno. Talvez possa haver uma forma de retornar, se aprendermos o suficiente sobre como estes mecanismos funcionam."

Já Miglietta andou comparando os genes ativados ao longo dos diferentes estágios de vida da Turritopsis dohrnii e examinando aqueles que são ativados apenas durante o estágio de quisto em forma de bola, no qual as células revertem seu destino, criando novos pólipos.

"Esta pode ser uma indicação de que estes genes estão envolvidos naquele processo único", explica ela.

Em pesquisas de 2019 e 2021, ela e seus colegas encontraram uma maior atividade de genes misteriosos com funções desconhecidas, mas também dos envolvidos no reparo de DNA e na manutenção de telômeros.

Outro estudo preliminar de Miglietta concluiu que existe certa sobreposição nos genes que são superativados no estágio de quisto e nos genes que foram relacionados à longevidade em seres humanos. Isso enfatiza a ideia de que pode haver processos comuns entre as duas espécies, segundo ela.

Miglietta, agora, colabora com Koldobskiy para compreender melhor estes processos e, eventualmente, verificar se eles podem ser induzidos em células humanas.

O cientistas já descobriram certas formas de induzir processos similares ao rejuvenescimento em células de mamíferos. Mas sua aplicação a tecidos humanos se mostrou difícil.

Koldobskiy espera que o estudo da Turritopsis dohrnii talvez revele outras formas de aplicação mais eficazes.

A fragilidade de um organismo imortal

Além de todos os seus possíveis benefícios práticos na medicina, a Turritopsis dohrnii também oferece lições mais filosóficas.

"É reconfortante pensar que a natureza encontrou uma solução para um dos maiores problemas dos seres humanos: o envelhecimento e a morte", afirma Miglietta.

E, de fato, ela suspeita que a incrível resiliência da Turritopsis dohrnii seja uma das razões pelas quais a espécie se disseminou tanto pelos oceanos do planeta, do Mediterrâneo até o Caribe e o Japão.

Ela pode parecer invencível, mas a água-viva imortal também é frágil.

Maria Miglietta explica que uma parcela dos animais do seu laboratório, aparentemente, é incapaz de rejuvenescer. E, entre aqueles que conseguem, pode haver um eventual limite para o número de vezes em que eles podem rejuvenescer, antes de morrerem com idade avançada.

É difícil saber ao certo, porque não é fácil manter a espécie em laboratório por longos períodos, já que ela parece exigir condições específicas para sobreviver.

E, em ambiente aberto, existem muitos fatores que provavelmente irão matá-las, como a disponibilidade de flutuação dos plânctons que servem de alimento, predadores ou algas que sufocam as colônias de águas-vivas.

Por isso, a água-viva imortal oferece uma lição importante, segundo Maria Pascual-Torner, do Instituto de Ciências Marinhas da Espanha. Ela realizou com Victor Quesada o estudo de 2022.

"Embora ela tenha a capacidade de rejuvenescer e, teoricamente, não morrer com o envelhecimento, ela é, ao mesmo tempo, um organismo extremamente vulnerável", segundo ela.

"A água-viva imortal também nos relembra que a vida e a morte são partes inseparáveis da mesma realidade."

Ou seja, até o mais imortal organismo da natureza precisa enfrentar a morte.

Leia a versão original desta reportagem (em inglês) no site BBC Earth.