Um atlas transcriptômico espaço‑temporal do desenvolvimento gonadal inicial feminino da porca (Sus scrofa)

Por que o desenvolvimento inicial dos óvulos é importante

Antes do nascimento de qualquer mamífero fêmea, seus futuros óvulos já estão sendo definidos dentro de pequenos órgãos chamados gônadas. Compreender como essas fases iniciais se desenrolam é fundamental para enfrentar a infertilidade, melhorar a reprodução de animais de produção e desenvolver com segurança óvulos cultivados em laboratório. Este estudo constrói um “mapa no espaço e no tempo” detalhado de como os precursores dos óvulos se formam e se organizam nos ovários de embriões de porco — um substituto poderoso para humanos porque o desenvolvimento suíno se assemelha muito ao nosso.

Construindo um mapa celular em espaço e tempo

Os pesquisadores utilizaram um método de alta resolução chamado transcriptômica espacial, que lê milhares de genes mantendo também a informação de onde cada célula se encontra no tecido. Eles examinaram gônadas femininas de porco em cinco dias embrionários-chave, desde a chegada inicial das células germinativas até o início da divisão celular especial que cria os óvulos. Ao analisar mais de 50.000 pequenos pixels de tecido, classificaram oito tipos celulares principais, incluindo células germinativas, vários tipos de células de suporte, células intersticiais, células vasculares e células mesenquimais formadoras de limites. Isso permitiu a elaboração de um atlas detalhado mostrando como cada tipo celular está posicionado e como essas posições mudam conforme o ovário se forma.

Acompanhando o nascimento dos futuros óvulos

Dentro da população de células germinativas, a equipe identificou três estágios principais: células germinativas primordiais em divisão, células semelhantes a óvulos que respondem a um sinal relacionado à vitamina A chamado ácido retinoico, e células que entraram na meiose, a divisão especial que reduz o número de cromossomos pela metade. Ao seguir a atividade gênica ao longo de um “pseudotempo” de desenvolvimento, eles mostraram que os dias E24–E50 no embrião suíno cobrem toda a trajetória desde as células germinativas primordiais recém‑chegadas até os precursores iniciais de óvulos que entram na meiose. Ao mesmo tempo, essas células sofrem mudanças epigenéticas amplas — marcas químicas no DNA e nas histonas são removidas ou remodeladas, reinicializando as células germinativas para sua função futura, enquanto uma marca repressiva chave, H3K27me3, desaparece gradualmente à medida que as células se comprometem com o destino de óvulo.

Células de suporte formam vizinhanças em camadas

O ovário não é apenas um saco de células germinativas; é uma comunidade em camadas na qual as células de suporte criam os bairros que orientam o desenvolvimento dos óvulos. O estudo mostra que três grupos relacionados de células de suporte — células do epitélio superficial e duas ondas de células pré‑granulosa — estão dispostos em camadas claras da córtex externa em direção ao interior. Com o tempo, uma onda se estabelece principalmente na medula (a região central), enquanto a segunda onda permanece mais próxima das células germinativas no córtex e no córtex interno. Esses padrões correspondem ao observado em ovários fetais humanos, sugerindo um plano profundamente conservado. Outras células somáticas também se organizam em zonas distintas: células intersticiais preenchem grande parte da medula e se expandem fortemente nas fases posteriores, enquanto células endoteliais se organizam em estruturas semelhantes a vasos perto das células germinativas, provavelmente fornecendo nutrientes e sinais.

Sinais que dizem às células germinativas para virar óvulos

Para entender como as células ao redor se comunicam com as células germinativas, os autores modelaram a sinalização célula‑a‑célula usando pares ligante‑receptor conhecidos. Eles descobriram que uma via de desenvolvimento bem conhecida, dirigida por moléculas BMP (especialmente BMP2, BMP4 e GDF5), é central para impulsionar as células germinativas primordiais em direção à identidade de óvulo e à entrada na meiose. Esses sinais BMP são produzidos principalmente pela segunda onda de células pré‑granulosa e por um subconjunto de células intersticiais, que envolvem as células germinativas no córtex. À medida que as células germinativas avançam dos estágios responsivos ao ácido retinoico para os estágios meióticos, a sinalização BMP se intensifica e ativa genes downstream que marcam a ativação da via. Em comparação com camundongos e humanos, os suínos parecem manter a atividade BMP por um período mais longo, sugerindo estratégias específicas da espécie para formar o reservatório de óvulos.

Como este trabalho aponta para óvulos cultivados em laboratório

Os autores concluem que os ovários suínos precoces contêm um nicho cuidadosamente estratificado onde duas ondas de células pré‑granulosa, células intersticiais em expansão e vasos sanguíneos próximos cooperam para moldar o destino das células germinativas. Seu atlas destaca a sinalização BMP, juntamente com vias WNT, NOTCH e relacionadas à matriz, como ingredientes-chave da receita que transforma células germinativas primordiais em precursores de óvulos prontos para a meiose. Para não especialistas, a conclusão é que agora temos uma imagem muito mais clara e espacialmente precisa de como os primeiros óvulos são formados em uma espécie que paralela estreitamente os humanos. Esse plano auxiliará cientistas a projetar sistemas laboratoriais mais fiéis para cultivar células ovocíticas humanas, melhorar tratamentos reprodutivos e refinar estratégias de criação para grandes animais.

Citação: He, P., Xia, W., Chen, T. et al. A spatiotemporal transcriptomic atlas of porcine (Sus scrofa) female early gonadal development. Commun Biol 9, 487 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09932-0

Palavras-chave: desenvolvimento do ovário, células germinativas, transcriptômica espacial, sinalização BMP, modelo suíno