Livro CI 2008

Evolução de Sistemas Fisiológicos
gene “controlador principal” - homeobox, genes estruturais responsáveis por determinar qual
a posição de determinadas estruturas dentro do organismo - têm revelado um terreno
comum aos olhos de praticamente todos os animais multicelulares (Arendt 2003).
Durante a evolução do olho, tipos adicionais de células foram surgindo entre elas
células dermais foto-sensível. Os tipos de células que compõem as estruturas sensíveis a
luz atingiram a sua diversidade máxima na estrutura “olho câmara” de vertebrados e
cefalópodes, assim como nos olhos compostos de artrópodes (Arendt e Wittbrodt 2001).
Todos os fotorreceptores sensíveis à luz utilizam um pigmento derivado da vitamina A, e
este pigmento está vinculado a uma proteína chamada opsina. A informação luminosa ativa
a opsina e causa uma mudança na conformação do pigmento fotossensível, o qual permite
que a opsina se ligue a uma proteína G, - uma molécula comum e versátil usado em muitos
sinais de transdução em cascata. Estas semelhanças sugerem que todos os olhos têm um
antepassado evolutivo comum (Arendt 2001).
Nos vertebrados, a pax6 é exigida para a formação de praticamente todos os tipos
de células da retina (Marquardt et al. 2001) e em Drosophila, o pax6 é necessária para a
formação de todo o disco dos olhos (Jang et al. 2003).
Fotorreceptores rabdomericos são encontrados nos olhos compostos de artrópodes.
Eles aumentam as suas superfícies apicais em numerosas dobras, nas quais a célula
parece ter um achatamento, com a coroação de cerdas finas e cerdas membranosas,
apesar de a própria célula poder assumir muitas formas em espécies diferentes. A
Transdução do sinal em fotorreceptores rabdomericos envolve ativação de fosfolipase C
(PLC) e do inositol tri-fosfato (IP3), um exemplo de como se dá a formação de imagem
podem ser observado na Fig.2 (Arendt, 2001, 2003).
O tipo de fotorreceptores ciliar, é comum em vertebrados, sua característica é um
aumento da área superficial na membrana celular externa, que é uma modificação do cílio.
A membrana ciliar é expandida e empacotada em dobras profundas de modo que a região
de receptores da célula se parece com uma pilha de discos. Os fotorreceptores ciliares
usam uma via diferente de sinalização, ativam uma fosfodiesterase (PDE) que muda a
concentração de GMP cíclico na célula. Tanto o IP3 e ao PDE existem em todos os animais,
a diferença está que a via é utilizada em diferentes fotorreceptores (Arendt 2001).
As diferenças fundamentais de morfologia, desenvolvimento e estrutura dos
fotorreceptores de diversos tipos de olhos encontrados no reino animal sugerem que os
olhos surgiram independentemente pelo menos 40 vezes. Ao analisarmos as estruturas que
compõem o olho em câmara em especial as camadas da célula da retina (ganglionar,
plexiforme interna, nuclear interna, plexiforme externa, nuclear externa, externa, epitélio
pigmentar). Observamos que os sistemas de transdução são muito parecidos
desempenhando operações de detecção, amplificação, e transmissão (Randall. et al.1997).
As evidências aqui levantadas nos mostram que existem relações importantes entre
as estruturas básicas dos fotorreceptores, e nos levam a refletir no processo de evolução,
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