Será que humanos podem hibernar?

Desvendar a expressão gênica em lêmures anões, que são capazes de hibernar por 8 meses, podem ajudar vidas humanas.

 https://www.bioorbis.org/2014/05/sera-que-humanos-podem-hibernar.html
Será mesmo que nós podemos hibernar como os animais? Pixabay/Domínio Público.

VAMOS DESCOBRIR...


UMA HISTÓRIA PRA DORMIR


Um passageiro clandestino pegou um voo da Califórnia para o Havaí escondido no compartimento do trem de pouso de um avião. Pesquisadores imediatamente começaram a se perguntar como ele conseguiu sobreviver às temperaturas congelantes e ao pouco oxigênio do compartimento despressurizado. A teoria é que ele entrou em um estado de hibernação.
Mas como isso é possível? Bom, existe um parente genético mais próximo dos seres humanos conhecido que consegue hibernar. É o único primata que faz isso, o lêmure anão de Madagascar, que passa até oito meses do ano hibernando – um feito incrível, especialmente para um primata.


A TÉCNICA DA HIBERNAÇÃO NOS ANIMAIS


A hibernação é uma tática extrema de sobrevivência usada por alguns mamíferos que vivem em ambientes sazonais quando os recursos desaparecem e ameaçam sua existência durante o inverno intenso e mortal. 

Esse desvio radical da fisiologia normal envolve uma gama inteira de sistemas corporais:

- A frequência cardíaca quase para; 
- A temperatura corporal despenca até níveis de congelamento, ou abaixo deles; 
- E a atividade cerebral praticamente cessa. Animais em hibernação parecem estarem mortos.

A frequência cardíaca de um lêmure anão ativo é de aproximadamente 180 batidas por minuto, mas durante a hibernação ela pode chegar a quatro. A temperatura corporal, que normalmente fica em torno de 36 graus Celsius, pode despencar para gélidos 5 graus Celsius. E, recentemente, foi documentado que um lêmure anão em hibernação pode ficar 21 minutos sem respirar.


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Urso polar dormindo. Pixabay/Domínio Público.

Muitas das mudanças fisiológicas que acontecem durante a hibernação seriam fatais para espécies não-hibernantes. Mas os lêmures anões dominam essas mudanças com sucesso durante a temporada de hibernação, ano após ano.


GENES COMPARTILHADOS


Essa fisiologia estranha é exibida por um animal que compartilha cerca de 97% de nosso genoma. Mas aqui está a primeira pegadinha: como o clandestino do Havaí demonstrou, humanos podem já ter os mecanismos que conferem a habilidade de hibernar presentes em seu genoma.



Biólogos especializados em hibernação acreditam que essas modificações extremas da fisiologia normal se devem a mudanças fundamentais da expressão gênicaComo analogia, imagine uma lâmpada muito sofisticada. Essa lâmpada exige que vários interruptores sejam ativados para que ela comece a emitir luz, e apenas a combinação correta de interruptores ativa a lâmpada. A lâmpada desse exemplo é a resposta de hibernação (ou seja, se ela está ligada, o animal está hibernando) e os interruptores são os genes envolvidos.

A TÉCNICA DE HIBERNAÇÃO DO LÊMURE ANÃO


Como os lêmures anão conseguem entrar em hibernação? Antes de hibernar, os lêmures anões engordam. Tornam-se excessivamente gordos. Tão gordos quanto conseguem ficar com os recursos alimentares disponíveis. Às vezes eles mais que dobram seu peso corporal em aproximadamente um mês. E eles armazenam essa gordura em suas caudas.


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O Lêmure anão de Madagascar. Fonte da imagem: Scientific American Brasil

Durante a estação de chuvas seu habitat fica repleto de comida, e os animais se entopem de frutas e insetos – seu metabolismo normal de carboidratos processa tudo. Os genes que ativam o metabolismo de carboidratos estão ativados. Então a estação de secas extremas chega, e os recursos desaparecem. Os lêmures anões entram em hibernação e, como eles só podem depender da gordura armazenada em suas caudas, a combinação de genes que governa o metabolismo de gorduras é ativada. Isso leva à quebra das reservas de gordura, que abastecem o corpo durante o jejum.

No início dos anos 90, cientistas investigando mudanças bioquímicas durante a hibernação de esquilos – uma espécie de laboratório que serve como modelo de hibernação – documentou o primeiro gene que exibia diferenças em seus níveis de expressão entre o estado de esquilos ativos e o de esquilos em hibernação profunda. Esse gene, o Alfa-2-Macroglubulina (α2M), que serve para inibir a coagulação do sangue, apresenta níveis mais altos de expressão quando um animal está hibernando se comparado ao estado ativo do animal. Isso é especialmente importante para a sobrevivência durante a hibernação, porque a circulação quase cessa devido à redução da frequência cardíaca, o que aumenta o risco potencial de coágulos sanguíneos fatais quando a circulação desacelera.




Lembra das aulas de química, onde você aprendeu que quanto menor a temperatura, maior o tempo de reação? Bom, quando a temperatura corporal cai para alguns graus acima do congelamento durante a hibernação, seria natural que processos celulares e fisiológicos fundamentais desacelerassem em resposta.

A descoberta de que genes específicos, como o α2M, aumentam sua expressão durante a hibernação em vez de diminuí-la como esperado significa que reações celulares ainda acontecem apesar das geladas temperaturas corporais. Isso indica que essas moléculas devem ser importantes para a sobrevivência durante a hibernação. Genes expressados de maneira diferente poderiam fornecer pistas vitais sobre funções metabólicas que são imperativas para sobreviver durante a hibernação, como abastecer um animal unicamente através do metabolismo de lipídios.


SEQUENCIAMENTO GENÉTICO


Usando tecnologias de sequenciamento genético da próxima geração para examinar o genoma inteiro em busca de mudanças na expressão gênica que se pareçam com “fisiologia entrando em curto”, biólogos especializados em hibernação podem fazer comparações entre espécies hibernantes e verificar se genes semelhantes e rotas genéticas estão respondendo. Terceira pegadinha: padrões semelhantes são observados em esquilos, ursos negros e pequenos morcegos marrons – espécies hibernantes que representam grande parte da árvore genealógica dos mamíferos.


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Uma raposa dormindo. Pixabay/Domínio Público.

Nós ainda não sabemos se esses padrões se aplicam a todas as espécies hibernantes. Mas descobertas comparáveis em espécies de mamíferos com parentesco distante sugerem que todos os mamíferos, incluindo humanos, podem já ter os genes necessários para hibernar. O próximo passo é observar os mecanismos gênicos que regulam a hibernação de lêmures anões, nosso primo hibernante mais próximo.



Pesquisas futuras usando modelos animais (como lêmures anões que podem sobreviver a mudanças fisiológicas extremas durante a hibernação) podem levar a avanços em tratamentos médicos para melhorar a condição humana.

Desvendar, por exemplo, os mecanismos que fazem tecidos periféricos suportarem a falta de fluxo sanguíneo durante a hibernação pode levar a tecnologias melhores para proteger o cérebro durante um AVC ou alguma forma de trauma. Descobrindo como animais hibernantes evitam a atrofia após não usar seus músculos durante oito meses hibernando, pesquisadores podem melhorar a vida de humanos imobilizados ou acamados. Compreender como animais em hibernação conseguem usar unicamente a gordura de suas caudas como combustível de fato trará benefícios imediatos para a compreensão da obesidade e de outros transtornos metabólicos.

Referência
Scientific American Brasil

Para finalizar veja um vídeo do canal Alda Casqueira Fernandes, sobre Hibernação - O que é hibernação?:


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2 comentários:

  1. "eu estudo o parente genético mais próximo dos seres humanos conhecido por hibernar. O único primata que faz isso, o lêmure anão de Madagascar"

    Não somos parentes de macacos.

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    1. Boa noite Elaine,

      Os lêmures não são "macacos". E quando os cientistas se referem a 'parentes' não significa que são familiares, mas sim se referindo a carga genética, que no caso do lêmure-anão de Madagascar, temos uma porcentagem de nossos genes iguais a desses animais. E o nós humanos, não somente com os primatas, mas com a maioria dos animais temos uma semelhança em nossos genes com os deles, mesmo a porcentagem sendo pequena mas temos.

      Espero ter esclarecido sua dúvida,

      Abraços, Equipe BioOrbis.

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