Dentes de crocodilo, bico de galinha

Há aproximadamente 300 milhões de anos, o ancestral de todos os vertebrados modernos deu origem às linhagens dos mamíferos e dos répteis e aves. Répteis, possuem dentes em forma de cone, assim como dinossauros ancestrais de aves. Entretanto, aves modernas, que surgiram 80 milhões de anos atrás, não possuem dentes.

Dentes, assim como membros e outros apêndices presentes no ancestral de vertebrados modernos, foram modificados ou mesmo perdidos de forma independente diversas vezes ao longo da evolução. Nos casos de caracteres perdidos, uma pergunta intrigante do ponto de vista da biologia evolutiva e de desenvolvimento é o quanto do programa de desenvolvimento ainda se faz presentes em espécies que perderam um determinado caractere? No caso das aves, a pergunta é: quanto do programa genético para formação de dentes ainda está presente? É possível reativar este programa e promover formação de dentes em aves modernas? Que dentes estas aves formariam?

E foi a resposta para estas três perguntas que Matthew Harris, aluno de doutorado no laboratório de John Fallon, e colaboradores na Universidade de Wisconsin, encontraram em 2006. Os resultados deste fantástico estudo com o mutante talpid foram publicados na revista Current Biology. Resumindo, Harris e colaboradores, estudando o mutante talpid (provavelmente devido às alterações na formação de membros – foco deste laboratório) observaram que estes também possuiam alterações na formação do bico. Análise cuidadosa revelou a formação de proeminências no limite lateral da cavidade oral, que histologicamente se assemelhavam a dentes de crocodilos.

Os pesquisadores compararam o desenvolvimento de dentes em crocodilos e na galinha mutante, estudando genes envolvidos com a formação de dentes como shh, ptc (o receptor a proteína Shh), pitx2, e bmp4. O que descobriram foi uma incrível semelhança espaço-temporal na expressão destes genes entre crocodilos e galinhas mutantes. Vale notar que os genes pitx2 e bmp4 sequer são expressos na cavidade oral em aves.

Por fim, os autores mostraram que as alterações na cavidade oral em galinhas mutantes resultaram no reposicionamento do epitélio com potencial sinalizador, colocando-o em contato com o mesênquima competente para produção de dentes. Os tecidos são normalmente separados durante a formação do bico em aves e os autores especulam que a perda dos dentes é resultado da separação do epitélio e o mesênquima competentes para formação de dentes. Nas aves mutantes, estes tecidos são postos em contato novamente e, conseqüentemente, formam-se dentes!

Este estudo representa mais um exemplo no qual uma estrutura é modificada não pela perda ou invenção de novos genes, mas pela utilização (ou não) destes. Por fim, este trabalho indica que algumas vias de desenvolvimento desativadas há muito tempo (neste caso, há 80 milhões de anos) podem ser reativadas.

Harris MP, Hasso SM, Ferguson MW, & Fallon JF (2006). The development of archosaurian first-generation teeth in a chicken mutant. Current biology : CB, 16 (4), 371-7 PMID: 16488870