Estudo pioneiro da UFSCar revela ajustes cardiorrespiratórios em peixes 


Pesquisa foi publicada em periódico científico internacional

 

Um estudo inédito realizado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) revelou que características, anteriormente consideradas evolutivamente novas e presentes apenas em mamíferos, estão presentes em peixe primitivo pulmonado, a Piramboia, encontrado no Pantanal brasileiro. O trabalho foi realizado por pesquisadores do Departamento de Ciências Fisiológicas (DCF) da UFSCar, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), da Universidade Federal da Bahia (UFBA) e da Birmingham University, além de pós-doutorandos do Programa Interinstitucional de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas (UFSCar/Unesp). O projeto contou com a coordenação de Cléo Costa Leite, docente do DCF da UFSCar, e com recursos do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Fisiologia Comparada (INCT FisComp).
A principal descoberta do estudo foi a presença de mecanismos de interação cardiorrespiratória na Piramboia, comprovando que aspectos relacionados à variabilidade da frequência cardíaca (VFC), como a arritmia sinusal respiratória (ASR), são primitivos e estão presentes em um animal que está na base evolutiva dos tetrápodes (vertebrados com quatro membros e respiração pulmonar). “A Piramboia foi importante para o nosso trabalho porque ela apresenta algumas características semelhantes às de espécies ancestrais que deram origem aos vertebrados de respiração aérea, anfíbios répteis, aves e mamíferos”, relata Leite.
De acordo com o docente da UFSCar, a descoberta quebra um paradigma na investigação e nas tentativas de compreensão de fatores relacionados à ASR. A arritmia sinusal respiratória é um fenômeno de interações rápidas de comunicação entre pulmões e coração que geram uma variação da atividade cardíaca quando se inicia a respiração. Ou seja, a frequência cardíaca aumenta na inspiração e diminui na expiração, com o papel de melhorar a eficiência das trocas gasosas. O pesquisador aponta que a presença desse tipo de arritmia é interessante por dois motivos: “O primeiro é que seu mecanismo é complexo e difícil de ser executado, exigindo uma série de requisitos para que o animal consiga fazer esse ajuste. O segundo é que a presença de VFC e ASR é observada em pessoas saudáveis, jovens e sem estresse, sendo reduzida quando esses fatores não estão presentes. Dessa forma, a arritmia se tornou um índice clínico importante de saúde e sua ausência é um indicador de certos problemas”, explica Leite.
Outro ponto de destaque do estudo, segundo Cléo Leite, é a forma como o fenômeno da ASR era investigado até então. “Por ser um ajuste complexo e rápido, a arritmia foi considerada algo recente evolutivamente, algo que estaria presente só em mamíferos e seria fruto de aprimoramentos na evolução do grupo. Foi sugerido que esse fenômeno seria importante para a melhoria de trocas gasosas nos pulmões, mas nada foi confirmado. Nós conseguimos comprovar esse papel de melhoria na Piramboia que tem arquitetura cardiovascular diferente dos humanos, por exemplo”, aponta o professor. Ele acrescenta que a variabilidade da frequência cardíaca é um fenômeno com raízes evolutivas antigas, que tem claro papel funcional em um animal primitivo, como um peixe pulmonado, e que pode não ter mais nenhuma função no organismo dos humanos. “A ASR é uma relíquia evolutiva que teve seu papel funcional em um animal ancestral e pode ter permanecido na progressão do processo evolutivo sem ter mais sua função principal. Assim, não é em humanos que temos de investigar seu papel, sua relevância e compreender sua interação com outros ajustes”, complementa. Leite afirma, no entanto, que tal fato não muda o uso clínico da ASR, mas muda a forma como esse fenômeno deve ser investigado daqui para frente.
A pesquisa desenvolvida na UFSCar é inédita e tem uma abordagem diferente da usual por investigar a origem evolutiva do ajuste em um animal peculiar como o peixe pulmonado. Há teorias da psicobiologia, como a teoria polivagal, que entende que a ASR é um tipo de ajuste presente, exclusivamente, em humanos e utiliza suas características para explicar uma série de comportamentos. “Contudo, agora sabemos que as raízes de tais características são antigas e potencialmente todos os vertebrados de respiração aérea as possuem. Portanto, as bases explicativas dessa teoria não estão corretas”, explica Leite.
A partir das revelações do estudo, as próximas etapas envolvem a descrição de alterações desse tipo de regulação em outros grupos de vertebrados e a compreensão das modificações que foram surgindo ao longo da evolução. Em paralelo, o grupo de pesquisadores pretende analisar um tipo de ajuste similar à ASR que ocorre em vertebrados de respiração aquática.
“A área de fisiologia comparada no Brasil tem enorme potencial para ações relevantes dada a enorme biodiversidade que possuímos. Além disso, o grupo de fisiologia comparada da UFSCar é referência nacional e internacional na área e, portanto, temos potencial para o desenvolvimento de testes e investigação de uma série de teorias que estão relacionadas à saúde humana, ao bem-estar animal, às ações antrópicas no meio, dentre diversas outras coisas. Precisamos ter financiamento consistente e seguro para proporcionar as condições de enfrentarmos os desafios e realizarmos as pesquisas”, finaliza Cléo Leite.
A pesquisa foi feita no Laboratório de Biologia Experimental da UFSCar (Grupo de Zoofisiologia e Bioquímica Comparativa), com algumas análises realizadas na UFBA. O estudo gerou um artigo publicado recentemente no periódico científico internacional Science Advances (AAAS).

anexos:

    Exemplar do peixe pulmonado Piramboia, encontrado no Pantanal brasileiro (Foto: Gustavo Oda)

 

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Categorias:Meio Ambiente, Notícias e política

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