2007-09-22

Subject: A razão porque as pessoas não evoluem durante o seu tempo de vida

 

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Em destaque:

A razão porque as pessoas não evoluem durante o seu tempo de vida

 

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Não é fácil construir uma pessoa: passar de um óvulo fertilizado para um adulto envolve ma orquestração quase milagrosa, com as células que se vão replicando a adquirirem funções especializadas no lugar certo no momento certo. 

Por isso seria de esperar que, tendo feito o trabalho complicado uma vez, o nosso corpo substituísse as células necessárias pelo método mais simples possível. Estranhamente, não é o que acontecesse.

Os nossos tecidos não se renovam através de uma cópia simples, com as células mais velhas da pele a dividirem-se em novas células da pele, por exemplo. Em vez disso, continuam a repetir o laborioso processo de começar cada célula do zero e agora os cientistas pensam saber o porquê: pode ser a forma da natureza garantir que não evoluímos à medida que envelhecemos.

Geralmente pensa-se que a evolução é algo que acontece ao organismo no seu todo mas não existe nenhuma razão fundamental que impeça, nos organismos multicelulares, que aconteça no seu interior também.

Numa colónia de bactérias unicelulares os investigadores conseguem observar a evolução em acção. À medida que as células se dividem, surgem mutantes e, em situações de stress, há uma pressão selectiva que favorece alguns dos mutantes em relação a outros, espalhando as alterações genéticas vantajosas por toda a população.

Em princípio, devia acontecer exactamente a mesma coisa pelo nosso corpo. As nossas células estão constantemente a ser substituídas em grande escala: tipicamente, o corpo humano contém cerca de cem triliões de células e muitos biliões são perdidos e substituídos todos os dias.

Se isto acontecesse simplesmente por replicação das várias células já especializadas de cada tecido, os nossos tecidos ião evoluir: surgiriam mutações e algumas delas espalhar-se-iam. Em particular, as células mutantes que não desempenham a sua função muito bem têm tendência para se replicar mais rapidamente que as normais, logo têm uma vantagem competitiva que lhes permite viver à custa das outras. Numa situação destas, os nossos corpos maravilhosamente entretecidos entrariam em colapso.

Enquanto trabalhava no Instituto Santa Fe no Novo México, o biólogo evolucionista John Pepper, da Universidade do Arizona em Tucson, propôs uma teoria que tenta explicar a forma como os organismos multicelulares evitam este destino. Segundo ele, explica porque motivo as células epiteliais que forram todos os componentes do corpo seguem o caminho mais longo para a replicação, em vez de apenas se copiarem a si próprias na forma diferenciada.

Para se renovarem, os tecidos epiteliais mantêm uma população de células estaminais indiferenciadas, como as células presentes no embrião, que têm a capacidade de crescer e se transformar em diferentes tipos de células. 

Quando são necessárias substituições, algumas destas células estaminais formam células de amplificação temporárias (CAT). As CAT dividem-se várias vezes e Pepper pensa que cada divisão produz células um pouco mais desenvolvidas em células diferenciadas dos tecidos.

 

Tudo isto tem um custo elevado em energia metabólica, logo não é muito eficiente. Mas, dizem os investigadores, significa que as funções de auto-replicação e proliferação estão divididas entre grupos separados de células. As células estaminais replicam-se, mas pouco, logo não há muita hipótese de surgirem mutações ou para as pressões selectivas as fixarem. As CAT proliferam e podem mutar mas não se estão a copiar a si próprias, logo não há competição directa entre elas para criar as pressões selectivas. Como resultado, a evolução não é desencadeada.

Pepper usou modelos de computador para mostrar que este mecanismo pode suprimir a evolução num organismo multicelular de vida longa.

Um caso em que este esquema pode não operar, diz ele, é o sistema imunitário. Aqui a evolução é benéfica, pois introduz adaptações capazes de combater invasores que já foram encontrados antes.

Um contra desta situação, no entanto, é que é de esperar que torne o sistema imunitário mais sujeito ao cancro. E parece que assim se verifica: a leucemia e o linfoma são cancros associados ao sistema imunitário, mais comuns em pessoas jovens que muitos outros cancros, sugerindo que a falha na supressão da evolução permite que os seus problemas se revelem muito rapidamente.

Os investigadores pensam que a sua hipótese pode fornecer novas perspectivas sobre o cancro, de modo geral. O conhecimento tradicional considera o cancro resultado de algum tipo de mutação que leva as células a dividirem-se descontroladamente, mas esta nova perspectiva implica que o problema estaria nas mutações das CAT que interferem com a diferenciação, levando a que uma CAT acabe por se copiar a si própria em vez de produzir células do patamar seguinte na escada em direcção às células do tecido diferenciado.

Carlo Maley, colega de Pepper no Instituto Wistar, um centro de investigação em Filadélfia, Pennsylvania, considera que se esta imagem for a correcta, o mais incipiente início de um cancro pode ser detectado se se procurar biomoléculas nos fluidos do corpo que indiquem a perturbação da diferenciação celular, mesmo antes de haver qualquer sinal do crescimento de um tumor. 

 

 

Saber mais:

Cancer as an evolutionary process

John Pepper

Carlo Maley

 

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