Cientistas descobriram finalmente como se formam as impressões digitais, com suas arqueaduras, laços e espirais. Enquanto estão no útero, as cristas que definem as impressões digitais se expandem em ondas a partir de três pontos diferentes em cada dedo.
A pele elevada surge em um padrão listrado graças às interações entre três moléculas que seguem o que é conhecido como um padrão Turing, relatam os pesquisadores em 9 de fevereiro na revista Cell.
Como essas cristas se espalham a partir de seus pontos de partida e se fundem determina a forma geral da impressão digital.
As impressões digitais são únicas e duram por toda a vida. Elas são usadas para identificar indivíduos desde o século XIX. Várias teorias foram propostas para explicar como se formam as impressões digitais, incluindo o dobramento espontâneo da pele, a sinalização molecular e a ideia de que o padrão de cristas possa seguir a disposição dos vasos sanguíneos.
Os cientistas sabiam que as cristas que caracterizam as impressões digitais começam a se formar como crescimentos para baixo na pele, como trincheiras. Nas poucas semanas seguintes, as células que se multiplicam rapidamente nas trincheiras começam a crescer para cima, resultando em faixas espessadas de pele.
Desde que as cristas de impressões digitais em desenvolvimento e os folículos capilares têm estruturas similares para baixo, os pesquisadores no novo estudo compararam as células dos dois locais. A equipe descobriu que ambos os locais compartilham alguns tipos de moléculas de sinalização – mensageiros que transferem informações entre as células -, incluindo três conhecidas como WNT, EDAR e BMP.
Experimentos adicionais revelaram que o WNT diz às células para se multiplicarem, formando cristas na pele, e produzir EDAR, que por sua vez aumenta ainda mais a atividade do WNT. O BMP impede essas ações.
Assim, os pesquisadores usaram modelos de computador para simular um padrão de Turing se espalhando a partir de três pontos de iniciação de cristas conhecidos anteriormente no dedo: o centro da palma da mão, debaixo da unha e na dobra da articulação mais próxima da ponta do dedo. Alterando o tempo relativo, localização e ângulo desses pontos de partida, a equipe pôde criar cada um dos três padrões de impressão digital mais comuns: arcos, loopings e espirais, e até mesmo os mais raros. Por exemplo, arcos podem se formar quando as cristas da palma da mão têm um início lento, permitindo que as cristas provenientes da dobra e debaixo da unha ocupem mais espaço.
“É um estudo muito bem feito”, diz a bióloga de desenvolvimento e células-tronco Sarah Millar, diretora do Instituto da Família Negra de Células-Tronco da Escola de Medicina Icahn no Monte Sinai em Nova York.
A competição controlada entre moléculas também determina a distribuição dos folículos pilosos, diz Dr. Millar, que não participou do trabalho. O novo estudo, ela diz, “mostra que a formação das impressões digitais segue alguns temas básicos que já foram trabalhados para outros tipos de padrões que vemos na pele”.
Millar observa que as pessoas com mutações genéticas que afetam o WNT e o EDAR têm anomalias na pele. “A ideia de que essas moléculas poderiam estar envolvidas na formação de impressões digitais já estava circulando”, diz ela.
Em geral, Headon diz que a equipe pretende ajudar a formação de estruturas cutâneas, como glândulas sudoríparas, quando elas não estão se desenvolvendo adequadamente no útero e talvez até mesmo depois do nascimento.
“O que queremos fazer, em termos mais amplos, é entender como a pele matura”.