No caminho para o inverno, o musaranho-comum (Sorex araneus) reduz o volume do cérebro em 30 por cento para poupar energia, um recurso vital quando a comida escasseia. Depois, com a chegada da primavera, este pequeno mamífero consegue, de forma surpreendente, “fazer crescer” novamente o cérebro encolhido, mantendo os neurónios totalmente intactos.
Cientistas conseguiram agora seguir as pistas sobre a origem evolutiva desta adaptação invulgar e identificar genes que, muito provavelmente, a tornam possível. Para lá do interesse biológico evidente, estes dados poderão também abrir novas vias para compreender e abordar a degeneração do cérebro em humanos.
Fenómeno de Dehnel no musaranho-comum: uma resposta extrema à falta de energia
Esta estratégia pouco comum chama-se fenómeno de Dehnel, em homenagem ao zoólogo polaco August Dehnel, que descreveu pela primeira vez a notável capacidade do musaranho de encolher o cérebro - uma forma de lidar com a escassez sazonal de energia.
O fenómeno de Dehnel é raro, mas não é exclusivo dos musaranhos: toupeiras-europeias (Talpa europaea), doninhas (Mustela nivalis) e arminhos (Mustela erminea) também diminuem o tamanho do cérebro consoante a estação. Estes mamíferos têm metabolismos muito rápidos e não hibernam, o que pode ajudar a explicar porque recorrem a medidas tão drásticas para reduzir as necessidades energéticas quando o alimento é limitado.
O genoma e os genes que podem permitir a redução reversível do cérebro
O ecólogo William Thomas, da Universidade de Stony Brook, nos EUA, liderou um estudo que mapeou o genoma completo do musaranho-comum. Em seguida, a equipa comparou esse genoma com o de outros mamíferos que também apresentam o fenómeno de Dehnel, procurando perceber que “truques” genéticos terão evoluído em comum.
Este trabalho apoia-se numa investigação anterior do mesmo grupo, que analisou alterações sazonais na expressão génica em duas regiões do cérebro do musaranho, identificando que partes do ADN se tornavam mais activas - e, por isso, potencialmente mais envolvidas - durante estas mudanças corporais de grande escala.
Ao juntar todos os dados, os investigadores observaram que genes ligados à criação de células cerebrais apresentavam uma maior activação em várias espécies com fenómeno de Dehnel.
No musaranho em particular, verificou-se um aumento na expressão de VEGFA, um gene associado à permeabilidade da barreira hematoencefálica (o que poderá melhorar a detecção de nutrientes no cérebro). Além disso, o seu genoma mostrava um enriquecimento de genes relacionados com reparação do ADN e longevidade.
Também se destacaram genes de regulação da água, o que dá força às teorias de que os musaranhos conseguem uma redução reversível do volume cerebral sobretudo através da perda de água, e não pela perda líquida de células cerebrais.
Segundo os autores, os resultados apontam para “um sistema finamente afinado que permite aos musaranhos-comuns regular, de forma reversível, a redução do cérebro, evitando ao mesmo tempo os efeitos prejudiciais tipicamente associados à neurodegeneração”.
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 necessária cautela ao extrapolar para humanos.”
A investigação foi publicada em Biologia Molecular e Evolução.
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