Em preparação para o inverno, o musaranho-comum (Sorex araneus) encolhe o cérebro em cerca de 30% para poupar energia, um recurso crítico quando o alimento escasseia. Com a chegada da primavera, dá-se uma reviravolta surpreendente: o animal consegue “fazer crescer” novamente esse cérebro reduzido, mantendo os neurónios intactos.
Esta capacidade extraordinária chama-se fenómeno de Dehnel, em homenagem ao zoólogo polaco August Dehnel, que descreveu pela primeira vez a notável redução sazonal do cérebro como uma estratégia para lidar com a falta de energia típica do inverno.
Fenómeno de Dehnel no musaranho-comum (Sorex araneus): uma solução sazonal extrema
Embora seja raro, o fenómeno de Dehnel não ocorre apenas nos musaranhos. Toupeiras-europeias (Talpa europaea), doninhas-comuns (Mustela nivalis) e arminhos (Mustela erminea) também diminuem o tamanho do cérebro ao longo das estações. Estes mamíferos partilham um traço importante: têm metabolismos muito acelerados e não hibernam. Isso pode ajudar a explicar por que razão recorrem a uma medida tão drástica para baixar as necessidades energéticas quando a comida é limitada.
Da curiosidade evolutiva à genética: origem e mecanismos do fenómeno de Dehnel
Cientistas conseguiram agora rastrear as origens evolutivas desta adaptação incomum e identificar genes que, muito provavelmente, a tornam possível. Além de ser fascinante por si só, este conhecimento pode abrir portas a novas formas de compreender e, potencialmente, abordar a degeneração cerebral humana.
O ecologista William Thomas, da Universidade de Stony Brook, nos Estados Unidos, liderou um estudo que mapeou o genoma completo do musaranho-comum. Em seguida, a equipa comparou-o com os genomas de outros mamíferos que também apresentam o fenómeno de Dehnel, procurando perceber que “truques” genéticos terão evoluído para suportar estas mudanças sazonais tão marcadas.
Este trabalho apoia-se em investigação anterior do mesmo grupo, que analisou alterações sazonais na expressão génica em duas zonas do cérebro do musaranho. Nesse estudo, os investigadores determinaram quais as regiões de ADN que se tornavam mais activas - e, por isso, potencialmente mais envolvidas - durante estas transformações corporais de grande escala.
Ao integrar os dois conjuntos de dados, a equipa encontrou um padrão: genes associados à criação de células cerebrais apresentavam aumento de actividade em várias espécies que exibem o fenómeno de Dehnel.
Genes em destaque: VEGFA, reparação do ADN, longevidade e regulação da água
No musaranho-comum, em particular, observou-se uma expressão reforçada de VEGFA, um gene ligado à permeabilidade da barreira hematoencefálica (o que pode melhorar a detecção de nutrientes no cérebro). Além disso, o seu genoma revelou-se especialmente rico em genes relacionados com reparação do ADN e longevidade.
Também se verificou actividade de genes ligados à regulação da água, o que apoia a hipótese de que o musaranho consegue uma perda reversível de volume cerebral sobretudo através da redução de água - e não por perda líquida de células cerebrais.
Segundo os autores, estes resultados apontam para “um sistema finamente afinado que permite aos musaranhos-comuns regular de forma reversível o encolhimento do cérebro, evitando ao mesmo tempo os efeitos prejudiciais que, em geral, estão associados à neurodegeneração”.
A bióloga celular Aurora Ruiz-Herrera, da Universidade Autónoma de Barcelona, acrescenta que “o papel de genes relacionados com a homeostase energética e com a barreira hematoencefálica aponta para possíveis biomarcadores e alvos terapêuticos para doenças neurodegenerativas, sempre com a cautela necessária ao extrapolar para humanos”.
Porque é que isto pode importar para a saúde humana - e onde é preciso cautela
Uma das implicações mais interessantes é o facto de o musaranho-comum conseguir alternar entre “reduzir” e “restaurar” tecido cerebral sem os danos típicos que se observam em processos degenerativos. Se certos mecanismos - como a gestão energética, a manutenção da barreira hematoencefálica e a reparação do ADN - forem decisivos para esta reversibilidade, poderão inspirar novas perguntas sobre como proteger o cérebro humano em contextos de stress metabólico e envelhecimento.
Ao mesmo tempo, a distância evolutiva e as diferenças profundas entre espécies exigem prudência: uma adaptação sazonal extrema num pequeno mamífero de metabolismo rápido pode não ser directamente replicável em humanos, mas ainda assim ajudar a identificar vias biológicas relevantes para investigação biomédica.
Impacto ecológico e próximos passos
Com alterações climáticas a afectar a duração e a intensidade do inverno em muitas regiões, torna-se pertinente perguntar como mudanças nos ciclos sazonais poderão influenciar a utilidade - e os custos - de estratégias como o fenómeno de Dehnel. Se a disponibilidade de alimento e a temperatura se tornarem mais imprevisíveis, a forma como estes animais calibram a redução e a recuperação do cérebro poderá também mudar, com efeitos na sobrevivência e no sucesso reprodutivo.
A investigação foi publicada na revista Biologia Molecular e Evolução (título original: Molecular Biology and Evolution).
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