Cobras perderam o gene da grelina e isso muda a ideia de fome

Investigadores descobriram que as cobras perderam o gene que codifica a grelina, uma hormona que, em muitos vertebrados, ajuda a regular a sensação de fome.

A inexistência deste sistema hormonal muda a forma como se interpreta a capacidade destes animais para aguentarem meses sem comer e levanta novas questões sobre a evolução do metabolismo nos répteis.

Um gene que desapareceu

Ao analisar os genomas de 112 répteis, surgiu repetidamente o mesmo vazio genético no local onde, em condições normais, estaria o gene da hormona grelina.

Ao seguir este padrão ao longo das linhagens de cobras, Rui Resende Pinto, do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR), registou que o gene tinha desaparecido por completo.

Pinto e os seus colegas observaram que, em 32 espécies, tanto o gene da hormona como o gene da enzima que a activa estavam ausentes ou fortemente degradados.

Como os crocodilos mantiveram ambos os genes apesar de também jejuarem durante longos períodos, a perda não pode ser atribuída apenas ao facto de passarem muito tempo sem comer.

Não é um simples alarme de fome

Em ratos sem grelina - uma hormona do estômago associada ao apetite - a ingestão de alimento quase não se alterou.

Esse resultado enfraqueceu a ideia antiga de que a grelina funciona como um mero alarme de fome e reforçou a hipótese de desempenhar papéis sobretudo metabólicos.

Após uma refeição, pode ser a forma activa da hormona a aumentar, e a enzima que “liga” a grelina reage a gorduras da dieta.

Visto desta forma, este padrão invulgar ajuda a compreender porque é que perder o sistema pode afectar mais a forma como o organismo usa combustíveis do que a fome de momento a momento.

Perda de genes nas cobras

Nas cobras, não desapareceu apenas um elemento da via: perderam-se o gene da hormona e o seu parceiro de activação.

Os investigadores descrevem esta dupla ausência como perda de genes, quando instruções que foram úteis se degradam ou deixam de existir ao longo do tempo evolutivo.

Nas cobras, os fragmentos restantes mostravam quebras de pauta de leitura, códons de paragem e exões em falta - sinais de que a selecção natural já não estava a conservar aquele código.

Como o mesmo colapso se repetiu em ambos os componentes, tornou-se muito mais difícil descartar a hipótese de uma verdadeira mudança evolutiva.

Banquete e escassez

Muitas cobras passam semanas ou meses entre refeições e, quando comem, engolem presas que podem atingir metade da sua massa corporal.

Este ciclo de banquete após escassez obriga os órgãos a acelerarem rapidamente, porque a digestão passa a exigir, de repente, oxigénio, ácidos e processamento de nutrientes.

As píton-birmanesas chegam a alterar a actividade de milhares de genes depois de se alimentarem, mostrando o grau em que o corpo é reconfigurado.

Com oscilações internas tão marcadas, um sinal constante de fome parece menos útil do que os biólogos assumiam.

O custo depois

Quando o alimento chega, o metabolismo de uma cobra pode disparar durante dias, à medida que o organismo gasta grandes quantidades de energia para digerir a refeição.

Em comparação com outros répteis de sangue frio, esta subida é invulgarmente elevada, porque refeições enormes exigem reparação rápida a nível químico e dos tecidos.

Durante o jejum, pelo contrário, muitas espécies mantêm-se discretas por longos períodos, reduzindo o movimento e baixando o consumo energético.

Esta alternância entre uma espera quase inactiva e uma digestão dispendiosa coloca o metabolismo - e não apenas o apetite - no centro da explicação.

A espera muda tudo

Camaleões e agamas “toadhead” também perderam o sistema hormonal, e ambos os grupos incluem espécies que caçam ficando imóveis.

Quando os animais dependem mais de emboscadas do que de perseguição, descansar com baixo custo pode ser tão importante como encontrar alimento.

Nesse enquadramento, os genes em falta podem reflectir um estilo de vida de baixo consumo que recompensa a paciência, e não uma prontidão constante.

Ainda assim, a existência de espécies nesses grupos que se alimentam com regularidade serve de aviso contra qualquer regra simples que ligue a perda apenas à fome prolongada.

Os crocodilos complicam a explicação

Os crocodilos conseguem aguentar mais tempo sem comer do que muitas cobras e, ainda assim, conservam ambos os genes, o que estraga de imediato qualquer explicação de causa única.

Ao contrário das cobras de emboscada, os crocodilos não fazem uma transição exactamente igual entre imobilidade extrema e uma digestão explosiva.

Essa diferença sugere que o desaparecimento do sistema hormonal poderá acompanhar um conjunto mais amplo de comportamentos e padrões de uso de energia.

Para obter respostas, serão necessários ensaios em animais reais, porque os genomas mostram o que desapareceu, mas não revelam com precisão o que tomou o seu lugar.

Direcções para investigação futura

Um teste evidente seria eliminar estes genes em crocodilos e verificar se a fisiologia do jejum começa a aproximar-se da das cobras.

Outro seria fornecer a hormona às cobras e observar se mudam o comportamento alimentar, a utilização de gordura ou o metabolismo de repouso.

Resultados desse tipo poderiam separar efeitos no apetite de efeitos na gestão de combustíveis - algo que as comparações genómicas, por si só, não conseguem fazer.

Até lá, o padrão genético é uma pista forte, mas não é a palavra final sobre a fome nas cobras.

Implicações para a saúde humana

Se as cobras conseguem enfrentar jejuns prolongados reencaminhando o controlo da energia, a sua biologia pode revelar novos alvos para doenças metabólicas humanas.

“Penso que há muitas mais histórias interessantes que vamos ver sair daqui”, afirmou Todd Castoe, geneticista evolutivo na University of Texas at Arlington.

A biologia das cobras não se traduzirá de forma directa em tratamentos, mas pode abrir novas formas de estudar obesidade, diabetes e o uso de combustíveis.

Aquilo que desapareceu nas cobras parece agora menos um interruptor de apetite em falta e mais parte de uma reprogramação energética profunda.

Esta perspectiva torna os genes ausentes importantes não por encerrarem a questão, mas por apontarem para experiências melhores.