Como os embriões sobrevivem ao congelamento?
O congelamento de células existe há décadas, e ele é chamado de criopreservação. A criopreservação é muito utilizada especialmente no congelamento de embriões fertilizados, para armazená-los até que a mãe esteja pronta para implantá-los e gerá-los. Mas como é possível que embriões sejam congelados e descongelados, até mesmo anos depois, e sobrevivam ao processo sem danos?
O maior desafio
O maior ameaça aos embriões na criopreservação é a possível formação de cristais de gelo no interior das células. Os cantos afiados e pontiagudos dos cristais tendem a danificar a membrana de uma célula, e também de suas estruturas internas.
Crioprotetores
Com o intuito de reduzir o dano celular, são utilizados no congelamento os chamados crioprotetores. Os crioprotetores são anticongelantes que são adicionados às soluções nas quais as células estão sendo congeladas, para protegê-las de danos à membrana. Os crioprotetores entram dentro das células, removendo a água por osmose e difusão, e desta forma protegendo-a da formação de cristais de gelo no interior.
Simultaneamente, crioprotetores compostos de moléculas menores entram dentro da célula para evitar que ela se encolha quando a água sair. A desidratação é uma das principais etapas da criopreservação.
Como funciona o método de congelamento?
O método tradicional de congelamento requer a adição sequencial de crioprotetores ao longo de uma série de 10 a 20 minutos e, em seguida, um processo de aproximadamente duas horas que resfria as células em cerca de 0,3 a dois graus por minuto até -196 graus Celsius, que é a temperatura do nitrogênio líquido. A razão do resfriamento ser feito lentamente é para permitir que a penetração dos crioprotetores e a desidratação apropriada das células ocorram de forma que nenhum cristal de gelo intracelular se forme.
A maioria dos sistemas de criopreservação usa um freezer onde é possível controlar a velocidade em que o embrião está sendo congelado. No freezer, os embriões ficarão suspensos em nitrogênio. O monitoramento cuidadoso da taxa de congelamento ajuda a prevenir a rápida desidratação celular e a formação de cristais de gelo.
Quando atingem a temperatura de aproximadamente −90°C, a suspensão de células congeladas é então transferida para um freezer de nitrogênio líquido a -196°C, onde irão permanecer até que seus pais estejam prontos para a gestação. Os -196°C é uma temperatura próxima ao zero absoluto, que é a temperatura teórica na qual nenhuma atividade biológica ocorre.
Como os embriões são preparados antes da implantação?
Primeiramente, no processo de descongelamento o embrião é reidratado. Eles são aquecidos lentamente a temperatura ambiente, e depois a temperatura corporal. Em seguida, os embriões são movidos por uma série de etapas para diluir lentamente os crioprotetores que foram adicionados quando foram congelados. Geralmente são implantados dentro de duas a quatro horas após atingirem a temperatura corporal.
Por que a criopreservação não é utilizada em tecidos e organismos maiores?
A razão desse processo ser tão bem-sucedido para embriões e espermatozoides é por causa de seu tamanho e seu número relativamente baixo de células. Por outro lado, um fígado ou rim possui bilhões de células e uma grande estrutura tridimensional, por isso a grande dificuldade em preservá-los da mesma maneira.
Os maiores embriões que são congelados tem entre 100 e 120 células, Neste fase, o embrião é chamado de blastocisto. O blastocisto é bem pequeno, com cerca de um décimo de milímetro, por isso é possível o congelamento.
Por quanto tempo os embriões podem ficar congelados?
Teoricamente, os embriões podem ficar congelados por muitos anos. Porém, esta é só a teoria, já que a técnica de congelamento é algo relativamente recente. A primeira gravidez resultante de um embrião congelado foi reportada em 1983. Surpreendentemente, até hoje, o embrião mais velho que resultou no nascimento bem sucedido de um bebê passou 24 anos congelado antes de ser inseminado.
Fonte:
Capa: Imagem de Weslley Carvalho de Souza Weslleycs97 por Pixabay
https://www.scientificamerican.com/article/how-do-embryos-survive-th/
https://www.livescience.com/how-long-can-embryos-stay-frozen.html
https://www.health.com/condition/infertility/frozen-embryo-how-it-works
https://www.britannica.com/technology/cryopreservation
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