Da próxima vez que você está tendo um dia ruim, sentindo-se lento, ou simplesmente sem inspiração sobre sua existência, nós temos uma solução. Assista a este vídeo, e lembre-se de que dentro de nós todos somos células dançantes e dançantes trabalhando apenas para nos manter vivos.
Embora tenhamos conhecido há décadas como as células se movem pelos organismos, esse vídeo é a primeira filmagem tridimensional de alta resolução desse processo. E, caramba, é incrível.
Este vídeo mostra em tempo real uma célula imune que migra através do ouvido interno de um pequeno peixe-zebra:
Esses pontos azuis que você pode ver a célula imune engolir são partículas de dextrano, um polissacarídeo açucarado que é encontrado em muitas substâncias – de medicação de vinho e coração à placa dental.
Além de ser absolutamente hipnotizante, essa filmagem é empolgante porque é a primeira desse tipo, feita usando um novo tipo de microscopia.
Claro, vimos células sob o microscópio por centenas de anos. Mas quando tentamos obter imagens deles em movimento, os resultados são confusos.
Nossas imagens mais claras sempre vieram de grupos de células preservadas em lâminas de vidro – o que significa que nunca estávamos obtendo a história completa.
"Isso levanta a incômoda dúvida de que não estamos vendo células em seu estado nativo, alegremente abrigadas no organismo em que elas evoluíram", diz o líder da equipe e físico Eric Betzig, do Instituto Médico Howard Hughes, na Virgínia.
Mesmo quando tentamos ver apenas uma célula de cada vez, as células são explodidas com luz intensa e nossos microscópios são lentos demais para acompanhar toda a ação em 3D.
"Isso também contribui para o nosso medo de que não estamos vendo células em sua forma natural e átona", diz Betzig.
"Muitas vezes é dito que ver é acreditar, mas quando se trata de biologia celular, acho que a pergunta mais apropriada é: 'Quando podemos acreditar no que vemos?'"
Para superar isso, Betzig e sua equipe combinaram duas tecnologias de microscopia: óptica adaptativa e microscopia de folha de rede em treliça.
A óptica adaptativa é a tecnologia que os astrônomos usam para ver objetos celestes distantes através da atmosfera ondulatória da Terra.
No caso da imagem de um organismo vivo, isso significa fazer um laser brilhar sobre o que os pesquisadores querem imaginar, e usar isso para medir a quantidade de distorção de luz que passa pelas células e tecidos circundantes.
Eles então neutralizam essas interrupções com distorções de luz iguais, mas opostas, para permitir maior visibilidade em sua área alvo. Isso é semelhante a como os fones de ouvido com cancelamento de ruído funcionam.
O resultado é uma imagem totalmente clara de uma célula em seu ambiente natural.
A segunda técnica – microscopia de folha de luz em treliça – permite que os pesquisadores capturem essas imagens super claras em tempo real.
Envolve varreduras rápidas e repetidas de folhas ultra-finas de luz, o que cria uma série de imagens 2D que podem ser incorporadas em uma imagem 3D de alta resolução, sem fritar a célula ou interagir com sua atividade.
O resultado é algo que os cientistas desejam há anos – imagens brilhantes, claras e vibrantes de nossas células em ação sob o microscópio.
Mesmo estruturas dentro das células podem ser vistas usando esta técnica – aqui estão organelas dentro de um olho de peixe-zebra:
(T. Liu et al. / Science 2018)
Isso vai levar a descobertas e avanços que nem podemos imaginar agora.
Por exemplo, aqui está uma célula cancerígena arrastando apêndices pegajosos enquanto ela rola através de um vaso sanguíneo e tenta se encaixar em algum lugar na parede do vaso:
A principal ressalva de toda essa grandiosidade é que, no momento, essa configuração de microscopia é incrivelmente cara e não é particularmente fácil de usar. Por exemplo, o microscópio usado por Betzig e sua equipe ocupa uma mesa de 3 metros de comprimento.
Mas agora que temos a prova de conceito, a equipe prevê que é apenas uma questão de tempo até que essa tecnologia revolucione nossa compreensão da biologia e das células humanas.
A equipe já está trabalhando em uma versão menor e mais barata da próxima geração do microscópio. E eles também compartilham os planos de graça, então outros laboratórios podem fazer seus próprios.
"É um pouco o monstro de um Frankenstein agora", diz Betzig. "Se você realmente quer entender a célula in vivo e imaginá-la com a qualidade possível in vitro, esse é o preço da admissão."
Por enquanto, vamos apenas absorver toda essa incrível filmagem.
Um artigo sobre a nova técnica foi publicado na Science.
