No musaranho-comum (Sorex araneus), a chegada do inverno desencadeia uma estratégia extrema de poupança energética: o animal reduz o volume do cérebro em cerca de 30% para conservar recursos quando a comida escasseia. Depois, com a primavera, este pequeno mamífero consegue reverter o processo e “fazer crescer” novamente o cérebro, mantendo os neurónios funcionalmente intactos.
Investigadores conseguiram agora seguir o rasto evolutivo desta adaptação invulgar e identificar genes que, muito provavelmente, a tornam possível. Para além do interesse biológico óbvio, estas pistas podem abrir caminhos para compreender melhor - e, no futuro, tratar - processos de degenerescência cerebral em humanos.
Musaranho-comum (Sorex araneus) e o fenómeno de Dehnel
Esta capacidade de reduzir e recuperar o tamanho do cérebro é conhecida como fenómeno de Dehnel, em homenagem ao zoólogo polaco August Dehnel, que descreveu pela primeira vez esta notável “contracção” cerebral como resposta à falta sazonal de energia.
Embora seja raro, o fenómeno de Dehnel não é exclusivo dos musaranhos: toupeiras-europeias (Talpa europaea), doninhas (Mustela nivalis) e arminhos (Mustela erminea) também diminuem o tamanho do cérebro ao longo do ano. Estes mamíferos partilham metabolismo rápido e não hibernam, o que ajuda a explicar por que razão recorrem a medidas tão drásticas para baixar as necessidades energéticas quando o alimento é limitado.
O que os genomas revelam sobre esta adaptação sazonal
O ecólogo William Thomas, da Universidade de Stony Brook (EUA), liderou um trabalho que mapeou o genoma completo do musaranho-comum e o comparou com o de outros mamíferos que também apresentam o fenómeno de Dehnel, procurando perceber que “truques” genéticos foram seleccionados ao longo da evolução.
Este estudo apoia-se em investigação anterior da mesma equipa, que analisou alterações sazonais na expressão genética em duas regiões do cérebro do musaranho e identificou quais os segmentos de ADN que se tornam mais activos - e, por isso, potencialmente envolvidos - durante estas transformações corporais de grande amplitude.
Ao integrar os dados, os autores observaram que genes associados à formação de células cerebrais tendem a apresentar maior actividade em várias espécies com fenómeno de Dehnel, sugerindo que a reversibilidade do processo depende de mecanismos de regeneração e manutenção finamente controlados.
Genes em destaque: VEGFA, reparação do ADN e regulação da água
No musaranho-comum, destacou-se o aumento da expressão de VEGFA, um gene ligado à permeabilidade da barreira hematoencefálica - o que pode facilitar a detecção e gestão de nutrientes no cérebro em épocas críticas. Além disso, o genoma mostrou-se particularmente enriquecido em genes associados à reparação do ADN e à longevidade, um conjunto de pistas coerente com a necessidade de proteger o tecido nervoso durante mudanças extremas.
Também foram detectados sinais de actividade em genes de regulação da água, o que reforça a hipótese de que o musaranho consegue uma perda reversível de volume cerebral sobretudo através da redução de água no tecido, e não por uma perda líquida de células cerebrais.
Em conjunto, os resultados apontam para “um sistema finamente afinado que permite aos musaranhos-comuns regular de forma reversível o encolhimento do cérebro, evitando os efeitos prejudiciais normalmente associados à neurodegenerescência”, escrevem os autores no artigo científico.
A bióloga celular Aurora Ruiz-Herrera, da Universidade Autónoma de Barcelona, acrescenta: “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.”
O que isto pode significar para a investigação em neurodegenerescência
Um dos aspectos mais relevantes desta descoberta é mostrar que a redução marcada do volume cerebral não tem de implicar, inevitavelmente, deterioração neurológica permanente. Se a natureza “aprendeu” a alternar entre estados de menor e maior volume com preservação funcional, isso sugere a existência de vias de protecção celular, de controlo vascular e de equilíbrio metabólico que podem inspirar novas perguntas em medicina.
Ao mesmo tempo, importa enquadrar as implicações: o fenómeno de Dehnel resulta de pressões ecológicas muito específicas e de uma história evolutiva própria. Ainda assim, mapear como estes animais evitam danos típicos de processos degenerativos pode ajudar a identificar mecanismos de resistência neuronal e estratégias de manutenção do tecido cerebral que merecem ser testadas, com rigor, em modelos biomédicos.
O estudo foi publicado na revista Biologia Molecular e Evolução.
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