Cientistas descobrem "fonte da juventude" de formigas rainhas

Em alguns organismos vivos, a relação entre reprodução e expectativa de vida acaba sendo um conflito. Em certos animais, ter muitos descendentes está ligado a uma vida útil mais curta. Ao que tudo indica, porém, esse não é o caso de algumas formigas.

A descoberta realizada por pesquisadores da Universidade de Nova York (NYU), nos Estados Unidos, e publicada na revista Science nesta quinta-feira (1º), mostra que as formigas rainhas apresentam alto metabolismo para reprodução sem passar pelo envelhecimento.

Conforme a idade avança, esses insetos geram uma proteína supressora de insulina que bloqueia apenas a parte desse hormônio, que influencia no envelhecimento. “Essa interação, que evoluiu em formigas e talvez em outros insetos, pode contribuir para a longevidade incomum apesar dos muitos descendentes em formigas reprodutivas”, diz Hua Yan, professor do Departamento de Biologia da Universidade da Flórida, nos EUA, em comunicado.

A insulina é um hormônio produzido pelo pâncreas, e tem como função metabolizar a glicose (açúcar no sangue) para produção de energia, porém também age no envelhecimento. A produção de ovos consome muita energia e requer alimentos extras, o que aumenta os níveis de insulina. Com isso, o processo necessário para a reprodução acaba encurtando a vida útil na maioria dos animais.

Em média, a vida útil de uma formiga operária não passa de um ano. Já uma formiga rainha pode viver por décadas e produzir milhões de ovos durante sua vida. Para o novo estudo, os cientistas norte-americanos analisaram a espécie Harpegnathos saltator, uma formiga saltadora nativa da Índia.

Guerra pelo trono

Nas formigas, a atividade reprodutiva é limitada a uma ou algumas rainhas que vivem muito mais que as operárias não reprodutivas. As rainhas Harpegnathos normalmente vivem por cinco anos, enquanto as operárias vivem apenas sete meses.

Contudo, quando uma rainha morre, as demais formigas duelam entre si, competindo para se tornar a próxima rainha. Aquelas que vencem passam por uma "mudança de casta", tornando-se pseudorainhas reprodutivas. Nesta nova função, mesmo que ainda menores do que uma rainha, as pseudorainhas adquirem comportamentos semelhantes a sua antecessora.

De acordo com o estudo, elas passam a produzir ovos e, consequentemente, sua expectativa de vida aumenta de sete meses para quatro anos. Essa condição não é permanente: caso sejam substituídas por outra rainha, elas retornam ao status de operárias, param de botar ovos e sua vida útil é reduzida.

“As formigas Harpegnathos oferecem uma oportunidade única de estudar como o envelhecimento e a reprodução podem ser desconectados", afirma Claude Desplan, professor de biologia e ciência neural na NYU.

Fonte da juventude

Para explorar a relação entre reprodução e longevidade, os cientistas compararam a expressão gênica durante a mudança de status. Usando sequenciamento de RNA em massa, os pesquisadores estudaram amostras de tecidos de operárias e pseudorainhas, concentrando-se em partes da formiga envolvidas no metabolismo e na reprodução, incluindo o cérebro, o corpo gordo (fígado dos insetos) e os ovários.

A análise revelou que, quando as operárias se tornam pseudorainhas, o cérebro inicia uma produção maior de insulina para que ocorra produção de ovos. Esse aumento de insulina resulta na ativação da divisão da proteína quinase e do MAPK, um dos dois principais ramos da via de sinalização da insulina que controla o metabolismo e a formação do ovo.

Em contrapartida, o aumento induz o desenvolvimento do ovário, que então começa a produzir uma proteína inibidora de insulina chamada Imp-L2. Essa proteína bloqueia a sinalização no outro ramo principal da via de sinalização da insulina, o AKT, que controla o envelhecimento e cuja atividade aumentada leva a uma vida útil mais curta.

"Nosso trabalho ilustra a importância de usar os sistemas de modelos apropriados para fazer perguntas sobre questões biológicas essenciais. Por exemplo, a maioria das manipulações de longevidade em animais como ratos ou moscas geralmente prolongam sua vida útil em 10% a 20% o aumento da longevidade, o que torna o estudo deles muito mais poderoso", conclui Desplan.