Como o intestino das moscas-da-fruta e o gene apterous controlam o comportamento

Um intestino preso estraga o resto do dia: a fome desaparece, a energia esvai-se e deitar-se parece melhor do que ficar sentado à mesa. É um lembrete simples de até que ponto o intestino manda no comportamento.

As moscas acabadas de eclodir contam uma história parecida. Nas primeiras horas de vida, tudo depende de uma “canalização” interna desobstruir a tempo. Se essa janela falha, deixam de comer e acabam por dormir até morrer.

Um mistério com mais de um século

Em 1914, geneticistas encontraram moscas-da-fruta que eclodiam sem asas e morriam cedo. Atribuíram o traço a um único gene, chamado apterous. Mas o motivo das mortes precoces ficou sem explicação durante um século.

Esse enigma tem agora resposta graças a uma equipa liderada pela professora Anissa Kempf, na Universidade de Basileia. Os investigadores perceberam que o defeito nas asas também danifica o intestino posterior - a parte final do tubo digestivo.

Sem um intestino posterior funcional, estas moscas não conseguem expulsar os resíduos acumulados durante o desenvolvimento. O intestino fica bloqueado, os insetos definham e a maioria morre em 3 dias. A equipa de Kempf identificou, assim, o que as estava a matar.

O lixo vem primeiro

Para perceber o motivo, os cientistas observaram moscas saudáveis nas primeiras horas após a eclosão. Cada mosca recém-nascida traz resíduos remanescentes chamados mecónio - restos esverdeados de tecido que foi degradado durante a transformação.

Nas moscas normais, o mecónio é expelido por etapas e só depois começa a alimentação. A primeira refeição acontece cerca de 3 horas após a eclosão, acompanhada com alimento tingido de azul. Primeiro sai o resíduo antigo; depois entra a comida nova.

Esta ordem de acontecimentos não é exclusiva das moscas. A anatomia e a química do seu intestino são suficientemente semelhantes às nossas para que os cientistas usem o inseto como modelo do intestino humano.

Quando o intestino bloqueia

Nas moscas sem o gene, esta sequência nem sequer arranca. Retêm o mecónio muito além do período normal, e o alimento tingido quase não chega ao intestino - no máximo, fica um vestígio no papo, perto da boca.

Por dentro, a explicação é puramente mecânica. Numa mosca saudável, formam-se quatro estruturas em forma de cone no reto, que reabsorvem água dos resíduos. Nas moscas mutantes, essas estruturas não se separam.

Em vez disso, as células juntam-se num único tampão que sela o intestino - uma massa a que a equipa chamou nó de Reinger. As imagens mostraram que se forma cedo, quando o corpo ainda está a ser construído.

Escolher dormir em vez de comer

À primeira vista, um intestino obstruído poderia simplesmente deixar a mosca a morrer de fome. Mas o que a equipa filmou foi mais estranho. As moscas mutantes deixaram de procurar alimento e ficaram imóveis - paradas por 5 minutos ou mais, o sinal de sono nas moscas.

Mesmo imóveis, continuavam a mover a probóscide - a peça bucal em forma de palhinha com que se alimentam - num ritmo constante. Esse movimento está associado a um estado de sono profundo, ligado à eliminação de resíduos do corpo.

O sono parecia ter um papel protetor, e não ser um efeito colateral. “Achamos que as moscas dormem mais para poupar energia e, assim, sobreviver mais tempo”, disse Cindy Reinger, a primeira autora do estudo.

Moscas normais privadas de alimento mantinham-se ativas, o que indica que a fome, por si só, não explicava o comportamento.

Fechar o caso

Para ligar o “nó” ao comportamento, os investigadores fizeram dois testes em sentidos opostos. Primeiro, recorreram a um truque genético para impedir a formação do tampão. Com o intestino desobstruído, essas moscas comeram, moveram-se e dormiram como habitualmente, e viveram uma vida completa.

Depois veio a experiência inversa. Em moscas saudáveis, a equipa selou o ânus com cola. Essas moscas deixaram de comer, caíram no mesmo sono profundo, escureceram na zona abdominal e morreram em 3 dias.

Quando a cola era aplicada nas costas, as moscas continuavam bem - o problema vinha de bloquear a saída. Ninguém tinha mostrado que uma obstrução, por si só, sem fome nem infeção, conseguia desligar a alimentação e ligar o sono.

Ecos no intestino humano

Esta cascata é familiar para qualquer médico que trate uma obstrução intestinal em humanos. Os resíduos acumulam-se. O apetite desaparece, o doente fica mais lento, o intestino distende e os tecidos podem rasgar.

O que liga o problema intestinal a mudanças no apetite e no sono é a comunicação entre intestino e cérebro. Esta ligação intestino-cérebro tem recebido atenção crescente na medicina, associando sinais intestinais a doença.

O trabalho com moscas acrescenta um exemplo direto: um intestino parado, por si só, pode redefinir o comportamento. Em pessoas, isto ajuda a perceber porque é que um intestino em sofrimento drena apetite e energia de formas que parecem ir além da digestão.

O intestino controla o comportamento

As moscas deixam algo claro. O intestino não é um tubo passivo à espera de ordens do cérebro. Quando a limpeza falha, o próprio intestino consegue travar a alimentação e impor o sono, antes de o cérebro ter palavra.

A partir daqui, abrem-se perguntas que antes não eram possíveis. Os investigadores podem procurar a mensagem que um intestino bloqueado envia, seguir o seu trajeto até ao sono e compreender como o corpo “sabe” quando deve comer.

Um século depois de aquelas moscas sem asas confundirem os biólogos, a resposta estava no intestino, não nas asas. O órgão que lida com a comida também ajuda a decidir se um animal come ou dorme - numa mosca e, provavelmente, para lá dela.