No coração das águas geladas do Ártico evolui um gigante cuja longevidade põe à prova as leis biológicas comumente aceites. A baleia-da-groenlândia, capaz de viver mais de dois séculos sem desenvolver as doenças relacionadas com a idade que afetam os humanos, representa um grande enigma científico.
A sua existência questiona fundamentalmente a nossa compreensão dos mecanismos de envelhecimento e abre perspetivas inéditas sobre as capacidades de resistência celular no reino animal.
Esta excecional resistência ao tempo levou os investigadores a questionarem-se sobre as particularidades biológicas desta espécie. Os cientistas da Universidade de Rochester orientaram as suas investigações para os processos moleculares que poderiam explicar esta longevidade recorde. Os seus trabalhos, publicados na
Nature, destacam um ator proteico pouco conhecido mas determinante na preservação da integridade genética em escalas de tempo invulgarmente longas.
O paradoxo da longevidade nos gigantes
O "paradoxo de Peto" constitui um quadro teórico essencial para compreender a originalidade biológica dos grandes mamíferos. Este princípio enuncia que as espécies de grande tamanho, embora compostas por um número considerável de células, não apresentam uma incidência mais elevada de cancros. A baleia-da-groenlândia ilustra perfeitamente este fenómeno com as suas cem toneladas e a sua duração de vida excecional que deveria normalmente acompanhar-se de uma acumulação de mutações genéticas deletérias.
A equipa de pesquisa emitiu inicialmente a hipótese de que as células de baleia necessitariam de um número mais importante de alterações genéticas para se tornarem cancerosas. Os resultados contradisseram esta suposição ao revelar que estas células requerem, pelo contrário, menos mutações do que as células humanas para iniciar um processo tumoral. Esta descoberta inesperada orientou as investigações para os mecanismos preventivos em vez de corretivos.
A explicação reside na capacidade notável das células de baleia para impedir a acumulação inicial de danos no ADN. Ao contrário dos mecanismos humanos que intervêm após o aparecimento das mutações, o sistema protetor da baleia-da-groenlândia atua a montante para manter a integridade genómica. Esta abordagem proativa representa uma estratégia evolutiva única entre os mamíferos.
A proteína CIRBP, guardiã do genoma
A análise comparativa das proteínas envolvidas na reparação do ADN revelou diferenças quantitativas significativas entre as espécies. Entre as diversas moléculas estudadas, a proteína CIRBP distinguiu-se pela sua concentração excecionalmente elevada nas células da baleia-da-groenlândia. Os investigadores mediram níveis aproximadamente cem vezes superiores aos observados noutros mamíferos, incluindo o ser humano.
A função principal desta proteína diz respeito à reparação das quebras de dupla cadeia do ADN, uma das formas mais graves de dano genético. Estas quebras ocorrem naturalmente durante o envelhecimento celular e sob a influência de fatores ambientais. A superabundância de CIRBP na baleia-da-groenlândia confere-lhe uma capacidade acelerada e mais eficaz para corrigir estas alterações, limitando assim a acumulação de mutações potencialmente patogénicas.
Experiências de transferência genética validaram o papel determinante desta proteína. A introdução da CIRBP de baleia em células humanas em cultura duplicou a sua eficácia de reparação do ADN. Testes complementares em drosófilas não só confirmaram a melhoria da resistência genética às radiações, como também evidenciaram uma extensão significativa da sua duração de vida.
A regulação desta proteína apresenta uma particularidade notável: a sua expressão aumenta sob o efeito do frio. Esta característica poderia explicar a sua otimização num mamífero que evolui nas águas árticas. Os investigadores exploram agora as modalidades potenciais de estimulação desta proteína no humano, seja por abordagens farmacológicas ou ambientais.
Para ir mais longe: O que é o paradoxo de Peto?
O paradoxo de Peto designa a ausência de correlação entre o tamanho de um organismo e o seu risco de desenvolver cancro. Formulado pelo estatístico Richard Peto nos anos 1970, este conceito põe em causa a intuição segundo a qual os animais possuindo mais células deveriam apresentar uma incidência mais elevada de tumores.
Os grandes animais como os elefantes e as baleias deveriam teoricamente acumular mais mutações cancerosas durante a sua existência. A sua longevidade aumenta ainda esta probabilidade ao prolongar o período de exposição aos agentes mutagénicos. No entanto, as observações epidemiológicas contradizem esta expectativa teórica.
Esta aparente contradição sugere que as espécies de grande tamanho desenvolveram mecanismos compensatórios durante a sua evolução. Estas adaptações biológicas poderiam incluir sistemas de reparação do ADN mais performantes ou genes supressores de tumores adicionais. A compreensão destes mecanismos abre perspetivas terapêuticas promissoras.
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Nature