Percepções ultraestruturais e histoquímicas sobre pulmões neotênicos e metamórficos de axolote com pistas sobre regeneração pulmonar

Por que o pulmão de um salamandro nos interessa

Axolotes são salamandras incomuns que podem regenerar partes perdidas do corpo, e seus poderes de reparo fascinam cientistas que buscam melhorar a cicatrização em humanos. Este estudo faz uma pergunta simples com grandes implicações: como os pulmões dos axolotes mudam quando esses animais passam da vida na água para a vida em terra, e o que isso revela sobre o tipo de tecido pulmonar capaz de se recuperar após lesão?

Dois estágios de vida, dois projetos de pulmão

Axolotes normalmente permanecem em uma forma juvenil, respirando principalmente pelas brânquias enquanto também usam seus pulmões. Com administração de hormônio tireoidiano, eles podem ser induzidos a uma forma adaptada à terra que depende mais da respiração aérea. Os pesquisadores compararam pulmões de três animais “aquáticos” e três animais “prontos para a terra” tratados com hormônio. Ao microscópio, ambos os grupos tinham pulmões organizados em torno de um espaço aéreo central dividido por muitas pregas, diferente das vias aéreas arborizadas dos mamíferos. Mas havia diferenças claras na espessura e na composição das finas paredes que separam o ar do sangue.

De paredes espessas e rígidas a bolsas de ar flexíveis

Nos axolotes aquáticos, as paredes ao redor dos espaços aéreos eram espessas e os espaços abertos em si eram estreitos, com depósitos abundantes de colágeno, uma proteína estrutural que confere rigidez. Após a metamorfose, essas paredes afinaram e os espaços aéreos alargaram, enquanto o tecido de suporte mostrou mais fibras elásticas, capazes de alongar e retrair. Essa mudança de um suporte rico em colágeno para um suporte mais elástico sugere que o pulmão torna-se mais adequado à expansão e contração repetidas necessárias para respirar ar em terra.

Células pulmonares especializadas reorganizam suas funções

A equipe também concentrou-se nas células que revestem os espaços aéreos. Em mamíferos há dois tipos principais dessas células, mas nos axolotes essas características se misturam de forma mais flexível. Usando poderosos microscópios eletrônicos, os autores encontraram células com pequenas projeções na superfície e núcleos arredondados que continham corpos lamelares, estruturas em pacotes que armazenam surfactante, uma substância que reduz a tensão superficial dentro dos pulmões. Nos axolotes aquáticos, até algumas células ciliadas nas pequenas vias aéreas carregavam esses pacotes de surfactante. Após a metamorfose, porém, as células ciliadas não continham mais corpos lamelares, enquanto células da superfície pulmonar próximas apresentaram estruturas de surfactante mais maduras e uma barreira mais refinada entre ar e sangue, mais reminiscentes dos pulmões de mamíferos.

Células de suporte que podem ajudar no reparo

No interior do tecido entre os espaços aéreos, os cientistas identificaram células semelhantes a lipofibroblastos intersticiais em ambos os estágios da vida. Essas células armazenavam gotas de gordura e ficavam próximas às células produtoras de surfactante. Em outros animais, células similares são consideradas fontes dos materiais brutos para o surfactante e até atuam como células com caráter de progenitor durante o crescimento e reparo pulmonar. O fato de tais células persistirem tanto em axolotes aquáticos quanto em axolotes prontos para a terra levanta a possibilidade de que contribuam para a notável capacidade do animal de regenerar tecido pulmonar após lesão.

Sinais de maturação e remodelamento do tecido

Para rastrear como as células da superfície pulmonar amadurecem, a equipe corou os tecidos para uma proteína estrutural chamada citokeratina 7, que aparece quando certos progenitores se transformam em células de revestimento totalmente formadas. Esse marcador mal era visto nos pulmões aquáticos, mas apareceu em níveis baixos nos pulmões prontos para a terra, insinuando que a metamorfose estimula essas células a adotarem um estado mais especializado. Junto com a mudança no tecido conjuntivo e a reorganização das células produtoras de surfactante, esse padrão desenha a imagem de um pulmão capaz de se remodelar em resposta a sinais hormonais.

O que isso significa para pesquisas futuras sobre reparo pulmonar

Ao mapear como os pulmões de axolote se remodelam quando o animal se desloca da água para a terra, este estudo delineia um desenho pulmonar que permanece adaptável e funcional. Paredes espessas ricas em colágeno dão lugar a tecido mais fino e elástico, tipos celulares reorganizam seus papéis no manejo do surfactante, e células de suporte com potencial de reparo permanecem presentes. Embora os pulmões de axolote não correspondam perfeitamente aos pulmões humanos, entender como eles se mantêm tão flexíveis e prontos para reparar pode orientar esforços futuros para estimular uma melhor cicatrização em pulmões humanos danificados.

Citação: Güneş, A., Gürgen, D.G., Kaplan, A.A. et al. Ultrastructural and histochemical insights into neotenic and metamorphic axolotl lungs with clues to pulmonary regeneration. Sci Rep 16, 15077 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45215-8

Palavras-chave: axolote, regeneração pulmonar, metamorfose, surfactante, fibras elásticas