Investigador de Ciências ULisboa publica descoberta sobre ruturas nos tecidos celulares

O que acontece quando um modelo científico começa a mostrar um comportamento que ninguém esperava? No caso de uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa), da Universidade de Oxford e do Instituto Jozef Stefan, a surpresa acabou por dar origem a uma descoberta publicada na Nature Communications. O estudo identifica um mecanismo físico que ajuda a explicar como podem surgir ruturas espontâneas em tecidos epiteliais, sem necessidade de um sinal bioquímico que as desencadeie.

A investigação não começou com essa pergunta. O objetivo era compreender os mecanismos físicos responsáveis pelo movimento coletivo das células e dos tecidos. Para isso, a equipa desenvolveu um novo modelo teórico.

Mas o modelo revelou algo inesperado. “À medida que explorávamos o modelo, começaram a formar-se espontaneamente buracos no tecido, sem qualquer força externa ou sinal bioquímico, apenas devido ao movimento coletivo das células”, explica Diogo Pinto, docente do Departamento de Física da Faculdade de Ciências. “O mais surpreendente foi perceber que nunca tínhamos introduzido no modelo nenhum mecanismo para criar essas ruturas. Elas emergiam naturalmente da dinâmica do sistema.”

Em vez de ignorar o resultado, os investigadores decidiram compreendê-lo: “O que descobrimos foi que as células se podem organizar em padrões específicos de movimento coletivo que concentram tensões mecânicas até provocar a ruptura espontânea do tecido. Isto mostra que as forças geradas pelas próprias células podem, por si só, comprometer a integridade mecânica do tecido, sem ser necessário assumir um sinal bioquímico específico como desencadeador.”

Para Diogo Pinto, este percurso ilustra a forma como a ciência avança: “No fundo, o projeto acabou por seguir um rumo muito diferente daquele que tínhamos imaginado. E isso faz parte da ciência na fronteira do conhecimento: quando exploramos território novo, é impossível prever exatamente onde vamos chegar. Mais do que seguir um plano rígido, o importante é saber reconhecer quando a natureza nos mostra algo inesperado e ter a flexibilidade para mudar de direção. É muitas vezes dessa capacidade de adaptação que nascem as descobertas mais interessantes.”

Embora se trate de investigação fundamental, os resultados poderão contribuir para uma melhor compreensão de processos como o desenvolvimento embrionário, a cicatrização ou a progressão de alguns tumores, nos quais as propriedades mecânicas dos tecidos desempenham um papel importante. Além disso, o modelo faz previsões quantitativas que poderão ser testadas experimentalmente.

O projeto teve início quando Diogo Pinto era bolseiro Marie Skłodowska-Curie na Universidade de Oxford e acompanhou a sua transição para Ciências ULisboa, onde é atualmente docente. A publicação na Nature Communications foi um reconhecimento importante para a equipa.

“Foi uma enorme satisfação. A publicação na Nature Communications representa um reconhecimento da qualidade do trabalho desenvolvido pela equipa”, afirma o investigador. “Foi também especialmente gratificante ver o estudo ser avaliado pela secção de Cell & Developmental Biology. Como a nossa equipa era constituída só por físicos, é motivo de orgulho saber que um trabalho desenvolvido a partir da física teórica é reconhecido como relevante por uma comunidade mais ligada à biologia. Isso mostra como as ferramentas da física podem contribuir para responder a questões fundamentais da biologia”, conclui.