Agora, pesquisadores da Universidade de Guelph estão começando a entender o porquê, identificando como corações de jacaré se beneficiam de condições iniciais difíceis no ovo, em um novo estudo publicado em Relatórios Científicos.
É uma pesquisa fundamental que tem potencial significativo para beneficiar os seres humanos.
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Os investigadores, como muitos lagartos e tartarugas, começam a vida como ovos enterrados em ninhos profundos, sendo que os enterrados mais profundos recebem a menor quantidade de oxigênio.
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“O baixo nível de oxigênio nesta fase inicial da vida afeta o crescimento normal e os processos de desenvolvimento, especialmente no coração. Nos mamíferos placentários, como nós, estas mudanças são negativas e duram até a idade adulta. Mas nos jacarés estamos vendo algo diferente: aqueles com menos oxigênio no ninho podem realmente prosperar”, disse Sarah Alderman, professora adjunta do Departamento de Biologia Integrativa da UdG que liderou o estudo.
Os jacarés que se desenvolvem sob condições de baixo oxigênio — ou hipoxia — emergem do ninho com corações maiores e mais fortes que seus irmãos que tiveram acesso a mais ar como embriões. Seus corações também têm melhor desempenho durante o esforço, o que pode ajudá-los a suster a respiração por mais tempo ou a suportar uma perseguição.
O que Alderman e seus colaboradores queriam entender era quais mudanças ocorrem que criam esses corações mais fortes e eficientes. Então eles se propuseram a identificar quais diferenças proteicas marcam o coração hipóxico do jacaré.
Uma equipe do Refúgio Rockefeller Wildlife na Louisiana recuperou ovos de jacaré das terras úmidas do refúgio e os enviou aos colegas da Universidade do Norte do Texas. Lá, alguns dos ovos foram mantidos em incubadoras com hipoxia enquanto os demais foram criados em incubadoras com níveis normais de oxigênio.
A equipe U do G recebeu amostras dos corações dos jacarés e, com financiamento do Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), analisou as proteínas dentro desses corações usando um método conhecido como “shotgun proteomics”.”
Eles encontraram sinais de que o baixo nível de oxigênio no ovo induziu uma mudança na abundância de certas moléculas chave que o coração usa para fazer proteínas cardíacas, para integrar essas proteínas em suas células e para remover e reciclar rapidamente quaisquer proteínas danificadas.
“Essencialmente, esses jacarés aumentaram a maquinaria de que precisavam para esses processos”, disse Alderman.
A maior parte das mudanças que encontraram nos corações dos embriões ainda eram evidentes dois anos depois nos corações dos jacarés juvenis também criados em hipoxia.
Como bem, Alderman descobriu que os corações hipóxicos tinham mais proteínas envolvidas na quebra de lipídios, ou gorduras, necessárias para a energia.
“Os corações são mais eficientes quando queimam gorduras para a energia”, disse Alderman, observando que os corações dos atletas são especialmente bons nisto. “Mas nos humanos, quando o coração progride para a insuficiência cardíaca, ele passa a queimar açúcares”.
O fato de corações de jacaré dos embriões criados em hipoxia desenvolverem uma capacidade maior de usar lipídios para energia na vida posterior pode ser a chave para que a hipoxia não seja prejudicial a eles, como teria sido para um coração humano em desenvolvimento.
Embora a equipe do Texas só tenha conseguido estudar os jacarés até os dois anos de idade — “Depois disso, torna-se um pouco perigoso manter jacarés em um laboratório”, observou Alderman — todos os sinais apontam para que essas mudanças na expressão das proteínas no coração sejam permanentes.
Prof. Todd Gillis, professor do Departamento de Biologia Integrativa, diz que esta pesquisa mostra quão importantes são as condições ambientais durante o desenvolvimento embrionário para a saúde subseqüente do adulto.
“Claramente, os estressores que ocorrem nesta fase inicial têm consequências a longo prazo porque, como vemos aqui, mudam a biologia do animal”, disse ele.
Gillis, que é membro fundador da U do Centro de Investigações Cardiovasculares de G, diz que o próximo passo é identificar o que desencadeia essas importantes mudanças na expressão das proteínas. Se isso puder ser identificado, abre uma maneira de aplicar as descobertas em humanos com corações enfraquecidos, disse Gillis.
“Se você pudesse encontrar uma maneira de se virar para esses caminhos e depois manter isso, isso poderia ser uma maneira de melhorar a função cardíaca e manter o coração saudável”.
Esta equipe de pesquisa recebeu recentemente financiamento da National Science Foundation nos EUA para continuar este trabalho. Alderman aguarda com expectativa a próxima fase da pesquisa, observando que os jacarés são fascinantes de estudar.
“Os jacarés caminharam por este planeta muito mais tempo do que os humanos, e eles não mudaram muito nesse tempo — portanto, o que quer que seus corações estejam fazendo, eles estão indo muito bem.”