O artigo "Novo estudo: ratos-toupeira-pelados criam seu próprio odor que indica o sucesso de sua colônia" foi publicado originalmente no site AZ Animals.
Em uma colônia de abelhas, a abelha rainha é o centro reprodutivo da colônia. Surpreendentemente, os ratos-toupeira-pelados têm uma hierarquia reprodutiva semelhante dentro das colônias e, assim como a abelha rainha, o odor determina o ápice de sua cadeia reprodutiva.
Segundo um novo estudo realizado no Centro Max Delbrück, em Berlim, o rato-toupeira-pelado, um mamífero nativo das savanas e estepes da África Oriental, utiliza o odor para impedir a reprodução dentro de sua colônia. Quando uma fêmea engravida, ela emite um odor que interrompe o acasalamento e torna temporariamente as outras fêmeas da colônia inférteis. Esse odor também sinaliza para as outras fêmeas que ela é a rainha.
Utilizando espectrometria de massa, pesquisadores descobriram que as abelhas rainhas produzem um composto potente chamado miristato de isopropila, amplamente utilizado em cosméticos como emoliente, emulsificante e intensificador de penetração na pele. Esse odor não apenas inibe a reprodução de outros membros da colônia, como também altera seus níveis hormonais, tornando-os inférteis. Essa hierarquia ajuda a prevenir a rivalidade intragrupo, garantindo uma base mais sólida, maiores taxas de sobrevivência e maior harmonia dentro da colônia.
Mesmo na ausência de uma rainha, o odor — embora inodoro para humanos — permanece eficaz para os ratos-toupeira-pelados. Os ratos-toupeira-pelados possuem aproximadamente 1.200 genes receptores olfativos que lhes permitem detectar uma ampla gama de odores, incluindo o composto secretado pela rainha, de acordo com o Dr. Gary Levine, chefe do Grupo de Fisiologia Molecular da Percepção Somatossensorial do Centro Max Delbrück. No entanto, os pesquisadores ainda não sabem ao certo qual receptor se liga ao odor da rainha.
«"Quando você ativa esses neurônios, eles se conectam ao córtex olfativo, onde ocorre o processamento dos odores, mas também precisam haver conexões com o hipotálamo, e o hipotálamo é a área do cérebro que controla os níveis hormonais", diz Levine, que estuda a biologia do rato-toupeira-pelado há quase 20 anos.
O estudo descobriu que a exposição ao odor da rainha estava associada ao aumento dos níveis de prolactina e à diminuição dos níveis de progesterona em ratos-toupeira-pelados subordinados, o que pode ajudar a explicar sua infertilidade, embora ainda não esteja claro se o miristato de isopropila é o único fator responsável por essas alterações hormonais.
Normalmente, os ratos-toupeira-pelados machos e fêmeas começam a acasalar poucos dias depois de serem separados da colônia. No entanto, se for aplicado miristato de isopropila ou se for adicionada forragem com o odor da rainha, o acasalamento não ocorrerá.
«"Existe uma espécie de circuito que vai do nariz, passa pelo cérebro, chega ao córtex cerebral e ao hipotálamo, e esse circuito deve ser bastante específico dos ratos-toupeira-pelados", diz Levin. "Não acho que esse cheiro possa causar infertilidade. Eu mesmo não consigo senti-lo, mas isso não significa que ele não possa ter alguma função nos humanos.".
Os ratos-toupeira-pelados possuem 1.200 neurônios sensoriais olfativos que detectam odores, tornando-os altamente sensíveis à substância secretada pela rainha.
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Levin e uma equipe internacional de pesquisadores estudaram 450 ratos-toupeira-pelados vivendo em sistemas de túneis modelados a partir de seu habitat natural no Centro Max Delbrück e descobriram que eles raramente desenvolvem câncer, sentem pouca dor e vivem mais tempo, chegando a 30 anos em cativeiro. O olfato é um indicador particularmente importante para os ratos-toupeira-pelados na distinção entre membros de uma colônia diferente.
Os ratos-toupeira-pelados também vivem em colônias altamente organizadas, semelhantes às de abelhas, formigas e muitos outros insetos. Nessas colônias, a fêmea dominante, a única capaz de se reproduzir, ocupa o topo da hierarquia, enquanto uma casta de indivíduos estéreis coleta alimento, cria os filhotes e trabalha para proteger e manter a sobrevivência da colônia.
É bem possível que os humanos também o produzam e que essa molécula desempenhe alguma função fisiológica.
Em uma colônia de abelhas, a rainha produz feromônios que têm o mesmo efeito que o miristato de isopropila em ratos-toupeira-pelados, inibindo a atividade reprodutiva de outras abelhas. "É interessante descobrir essa relação eussocial entre uma espécie de mamífero e uma de inseto", diz Levin. "O exemplo clássico é a abelha rainha, que é a única fêmea que se reproduz, e essa é a definição de eussocialidade.".
Durante a gestação, a rainha produz mais miristato de isopropila e, quando a produção desse composto diminui, os níveis de prolactina caem e os de progesterona aumentam, levando a uma mudança de sexo na colônia. Segundo os pesquisadores, quando a rainha é removida ou morre, surgem conflitos internos e novos padrões de comportamento na colônia relacionados à seleção de parceiros, à medida que os animais determinam qual indivíduo se tornará a próxima rainha.
«"Se uma rainha não se reproduz, ela é inútil e precisa ser substituída", diz Levin. "Portanto, esse odor pode ser o mecanismo pelo qual os animais detectam que a rainha não está se reproduzindo." A primeira fêmea a se reproduzir com sucesso se torna a rainha, e a ordem na colônia é restaurada.
Os pesquisadores também estudaram o fluxo sanguíneo em áreas específicas do cérebro e descobriram que os receptores olfativos dos animais detectam esse composto e respondem aos seus sinais. Mesmo os ratos-toupeira-pelados de alta hierarquia na colônia evitam esse odor, pois ele serve como um lembrete da dominância da rainha.
Ainda não se sabe se o cheiro da rainha a torna mais atraente para os machos ou como ela escolhe um parceiro.
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«"Alguns animais evitam esse cheiro se estiverem em uma posição elevada porque acreditam que ele está associado à rainha", diz Levin. "Eles podem evitar a rainha porque ela pode ser bastante agressiva. Ela pode intimidá-los, então essa é uma das funções dessa molécula.".
Os pesquisadores ainda não sabem se esse aroma torna a rainha mais atraente para os machos ou como ela escolhe um parceiro. O efeito inibitório do composto não afeta os machos escolhidos pela rainha.
«"A rainha não suprime a si mesma, nem ao seu parceiro", diz Levin, acrescentando que esse composto também tem relação com mudanças epigenéticas, ou seja, alterações no cérebro e na morfologia, à medida que a rainha se alonga fisicamente durante a gestação para produzir mais descendentes. As rainhas também se tornam insensíveis ao seu próprio hormônio, portanto o composto que produzem não suprime sua própria reprodução.
Segundo Levin, o rato-toupeira de Damaraland, encontrado na África do Sul, e outras espécies de ratos-toupeira também emitem um odor semelhante. No entanto, são necessárias mais pesquisas para determinar se essa molécula inibe a reprodução em indivíduos subordinados da mesma forma.
O que mais surpreendeu os pesquisadores foi que um único odor, em vez do típico "coquetel de feromônios" característico dos insetos, foi suficiente para manter a ordem em uma colônia de ratos-toupeira-pelados.
Levin afirma que o próximo passo é identificar o receptor olfativo, o que os ajudará a rastrear melhor os neurônios e a entender como eles estão conectados.
«"Se soubermos qual é esse receptor, podemos procurá-lo e verificar se esse mecanismo foi utilizado em outras espécies, incluindo humanos", diz Levin, acrescentando que o miristato de isopropila foi detectado em um estudo anterior nas mamas de mulheres lactantes. A hipótese era de que esse composto servisse como um sinal para os bebês em fase de amamentação, ajudando-os a localizar o mamilo da mãe para receber o leite.
«"É possível que os humanos também a produzam e que essa molécula tenha alguma função fisiológica", diz Levin, "ou pode ser algo muito específico do rato-toupeira-pelado africano.".
O artigo "Novo estudo: ratos-toupeira-pelados criam seu próprio odor que indica o sucesso de sua colônia" foi publicado originalmente no site AZ Animals.