Estudo de DNA mostra como os hamsters siberianos perdem metade do peso a cada inverno

Chicago, 11 jun (Xinhua) -- Um estudo mostra que apenas a mudança da duração do dia foi suficiente para desencadear a cascata de sinais que preparam o hamster para o inverno, independentemente da temperatura ou da quantidade de comida disponível.

O hamster siberiano é um organismo modelo para estudar ritmos biológicos sazonais. Eles se reproduzem durante a primavera e início do verão, mas à medida que o outono se aproxima, seus corpos mudam dramaticamente. Os hamsters perdem quase metade do seu peso corporal, principalmente através da gordura, e limitam a ingestão de alimentos em 30% a 40%. Seu pêlo engrossa e muda de cor para branco puro, e eles se tornam inférteis até começarem a inverter o curso para se prepararem para a próxima estação reprodutiva.

Os pesquisadores, incluindo os da Universidade de Chicago (UChicago), concentraram-se na atividade do hipotálamo, parte do cérebro que inicia diversos processos metabólicos importantes, como liberar hormônios, fornecer sinais à tireóide e controlar a temperatura corporal, a fome e o sono.

Eles interpretaram os dados sobre como os genes foram expressos, procurando diferenças entre as amostras retiradas de hamsters durante os períodos de verão e inverno.

Os pesquisadores se aproximaram de um gene chamado pomc.

Essa cadeia de eventos começa com o hormônio da tireóide, que é chamado de T4. O hormônio T4 está prontamente disponível na corrente sanguínea e, quando a quantidade de luz do dia começa a aumentar na primavera, o hamster produz enzimas chamadas desiodinases. Essas enzimas removem uma molécula de iodo do T4 e a transformam em um hormônio mais potente chamado T3, que controla a atividade do pomc.

Durante o verão, o aumento da produção de T3 permite que os hamsters se tornem férteis e também aumenta a atividade do pomc, fazendo com que eles ganhem peso. À medida que os dias encurtam no outono, a produção de T3 diminui, interrompendo a reprodução para o próximo inverno. Menor nível de T3 também desliga o pomo, resultando em perda de peso dramática.

Os pesquisadores também compararam o genoma do hamster siberiano a outros pequenos mamíferos, como ratos e ratazanas, e notaram muitas diferenças entre os animais nos padrões de sequência, ou motivos, na região promotora do gene pomc.

O hamster siberiano compartilha o mesmo tema com outros criadores sazonais, sugerindo que é fundamental a forma como o pomc é expresso para gerenciar as adaptações de verão-inverno.

"Todos os animais mostram um nível de biologia sazonal, incluindo humanos. O que nossos achados mostram, em hamsters, é que hormônios tireoidianos agindo no cérebro onde pomc é expresso fornecem a regulação de longo prazo do balanço de energia", disse o autor sênior, Tyler Stevenson, um pós-doutorado na UChicago e agora parte no corpo docente da Universidade de Glasgow.

"O que é completamente fascinante é que esse processo evoluiu em alguns animais, como hamsters e ratazanas, e não em outros, como ovelhas ou humanos. Isso nos diz que existe um grande grau de variabilidade genômica nos animais e indica um controle específico de espécies de balanço energético de longo prazo", disse Stevenson.

Em um conjunto separado de experimentos, os pesquisadores também restringiram a quantidade de comida para os hamsters. Embora isso tenha causado algumas alterações na química do cérebro, isso não afetou a expressão do pomc. Apenas mudanças de longo prazo à duração do dia afetaram o pomc.

"Os pesquisadores que estudam a obesidade devem prestar atenção a este modelo porque este é um animal que se torna obeso reversível. Então ele pode perder quase a metade de seu peso quando a duração do dia diz que é hora de perder peso", disse Brian Prendergast, professor de psicologia na UChicago e um dos autores do estudo. "Eles são um enigma maravilhoso para entender todos esses processos."

O estudo foi publicado esta semana nos Procedimentos da Academia Nacional de Ciências.