Como os animais sabem inatamente quando é hora de comer? Para responder a esta questão, investigadores da Universidade Metropolitana de Tóquio investigaram os ritmos de alimentação das moscas-das-frutas.
Muitos membros do reino animal se alimentam aproximadamente nos mesmos horários todos os dias. Essa rotina de alimentação pontual é uma resposta a fatores ambientais, como luz, temperatura, disponibilidade de alimentos e possíveis ameaças de predadores.
Ritmo circadiano
Garantir que esses horários de alimentação estejam alinhados com as condições ideais é essencial para a sobrevivência, a digestão eficiente e o bem-estar geral. Um fator chave que rege os horários de alimentação dos animais é o ritmo circadiano.
Este ciclo fisiológico é partilhado por um vasto espectro de organismos, desde animais e plantas até bactérias e algas. Ele atua como o “relógio mestre”, orientando comportamentos rítmicos.
Relógios periféricos
Os animais também possuem “relógios periféricos” com vias bioquímicas únicas que podem ser ajustadas com base em sinais externos, como a alimentação. No entanto, a relação direta destes relógios com os comportamentos alimentares permaneceu em grande parte indefinida.
Foco do estudo
Para investigar, a professora Kanae Ando e sua equipe da Universidade Metropolitana de Tóquio usaram moscas da fruta como organismo modelo. Surpreendentemente, as moscas da fruta partilham muitas características com animais complexos, incluindo humanos, tornando-as um sujeito ideal para este estudo.
Através de um método denominado ensaio CAFE, onde as quantidades de alimentação de moscas individuais podem ser medidas meticulosamente, os investigadores aprofundaram-se na compreensão dos padrões alimentares das moscas em relação à luz.
Genes circadianos
Pesquisas anteriores revelaram que as moscas se alimentavam principalmente durante o dia, mesmo quando mutações estavam presentes em seus principais genes circadianos, período (per) e atemporal (tim). Mudando o foco para o gene quasimodo (qsm), que produz uma proteína sensível à luz, a equipe fez uma descoberta inovadora.
Quando a expressão do gene quasimodo foi reduzida, a rotina alimentar diurna das moscas foi drasticamente alterada. Esta revelação destaca o importante papel do quasimodo no alinhamento da alimentação com os ritmos baseados na luz.
Escuridão constante
No entanto, as regras mudaram quando as moscas se alimentavam na escuridão constante. Moscas com mutações em seus principais genes circadianos apresentavam comportamentos alimentares erráticos. Entre os genes primários, destacaram-se o ciclo (cyc) e o relógio (clk), cuja perda causou as perturbações mais significativas.
Em essência, a combinação clk/cyc foi crucial para estabelecer intervalos claros de alimentação e jejum, especialmente nos tecidos metabólicos. Mas o mistério de como estes padrões se alinham com os dias foi resolvido quando a equipa identificou que os genes do relógio molecular nas células nervosas eram os principais impulsionadores.
Implicações do estudo
As descobertas fornecem uma compreensão inicial de como os diferentes relógios internos de um organismo influenciam os ciclos de alimentação e se alinham com os ritmos diários. Esses insights sobre os comportamentos alimentares podem, em última análise, levar a tratamentos inovadores para transtornos alimentares.
“Em resumo, nossos resultados revelaram novas vias que regulam a formação de ritmos alimentares em Drosophila”, escreveram os autores do estudo. “Os ritmos de alimentação/jejum coordenam o metabolismo e afetam o envelhecimento e a longevidade. Novos estudos desses eixos podem contribuir para a saúde humana.”
A pesquisa está publicada na revista iCiência.
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