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Cientistas americanos descobrem peixe que sofre de insônia por causa de mutação genética. Animal poderá servir como modelo para estudos sobre a genética dos distúrbios do sono

(Agência FAPESP) – Um grupo da Escola de Medicina da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, utilizou um peixe que sofre de insônia para tentar compreender a genética dos distúrbios de sono.

O peixe-zebra (Danio rerio), também conhecido no Brasil como paulistinha, pode ter uma mutação genética ligada a problemas de sono, de acordo com artigo publicado na edição desta terça-feira (16/10) da revista PLoS (Public Library of Science) Biology.

O trabalho representa um marco na pesquisa da universidade sobre o sono, coordenada por Emmanuel Mignot, que também foi o responsável pela descoberta da causa genética da narcolepsia (condição neurológica que causa sonolência diurna excessiva) em cães.

Como a maioria dos peixes não tem pálpebras, é comum se perguntar se eles de fato adormecem. O estudo feito pela equipe de Mignot mostra que sim – e que o paulistinha é um valioso modelo animal para o estudo de distúrbios do sono.

Esse tipo de peixe é muito popular entre biólogos do desenvolvimento porque sua alimentação custa pouco quando comparado com camundongos. E, ao contrário de outras opções mais baratas de modelos – como a mosca-das-frutas e os vermes –, os peixes têm coluna vertebral, possibilitando uma melhor representação do sistema nervoso humano. Além disso, os filhotes revelam diversos detalhes por serem transparentes.

“O fato de as larvas do paulistinha serem transparentes implica que se pode observar diretamente sua rede neuronal, mesmo em peixes vivos”, disse Mignot, que é professor de psiquiatria e ciências comportamentais. “A idéia é tentar utilizá-lo como um ponto de partida para compreender a neurobiologia da regulação do sono.”

O laboratório de Mignot encontrou o gene responsável pela narcolepsia em cães doberman e labrador em 1999, ajudando a esclarecer como o distúrbio ocorre em humanos. A narcolepsia afeta cerca de uma a cada 2 mil pessoas, sendo que poucas reconhecem sua sonolência como um problema médico.

Os sintomas incluem não apenas a cataplexia – a perda súbita de força nos músculos que podem levar uma pessoa ao colapso –, mas também a sonolência diurna e o sono irregular à noite. Mignot descobriu que neurônios no hipotálamo – uma região do cérebro que controla comportamentos básicos como fome e sexo – secretam um neuropeptídeo conhecido como hipocretina.

Os cães com narcolepsia têm neurônios que carecem de um receptor para hipocretina, mas pesquisas posteriores mostraram que o processo não funciona da mesma maneira em humanos. As pessoas com narcolepsia têm níveis baixos demais do neuropeptídeo em seu fluido espinhal.

Os peixes fornecem um caminho mais barato, fácil e rápido para se encontrar mutantes que ajudem a explicar como a hipocretina no cérebro afeta o sono, segundo o pesquisador Philippe Mourrain, que liderou a equipe no trabalho com os peixes.

“A única maneira para responder a essas questões é utilizar um modelo genético. Tivemos sorte por isolar um mutante em peixes-zebra com o mesmo tipo de mutação isolada em cães com narcolepsia”, afirmou.

A primeira tarefa dos pesquisadores foi caracterizar como os paulistinhas normais cochilam. O pós-doutorando Tohei Yokogawa, autor principal do estudo, instalou luzes infravermelhas e câmeras em aquários para monitorar os peixes no escuro.

Depois de várias horas de observação, Yokogawa notou que os peixes deixavam a nadadeira da cauda pender ao ficar imóveis e passavam a maior parte da noite logo abaixo da superfície ou no fundo do tanque.

Para descobrir se os paulistinhas com nadadeiras pendentes estavam adormecidos, o cientista procurou primeiro confirmar se, ao serem privados de sono, eles tentavam recuperar o “sono atrasado”. Portanto, precisou ter certeza de deixá-los acordados.

Fracassaram as tentativas de bater nas paredes do aquário ou utilizar um alto-falante na água. Mas o cientista descobriu que um suave pulso elétrico mantinha os peixes ativos. Ele criou então um sistema computadorizado para estimular um peixe cada vez que ele começava a cochilar. Toda vez que um peixe privado do sono voltava para um aquário tranqüilo e escuro, ele compensava o descanso perdido com uma soneca mais longa.

O novo modelo possibilita novas hipóteses sobre a função das moléculas e circuitos cerebrais reguladores do sono. Em comparação a paulistinhas normais, os mutantes cujos neurônios tinham falta de receptores de hipocretina apresentaram uma condição mais próxima da insônia que da narcolepsia.

Embora em cães a baixa presença dos receptores resultasse em narcolepsia, nos paulistinhas apenas a atividade noturna foi afetada. O sono médio decaiu 30% nos peixes mutantes e, quando eles finalmente adormeceram, permaneceram dormindo apenas metade do tempo dos peixes normais.

Segundo os autores, estudos futuros poderão utilizar os peixes mutantes para tentar descobrir novas moléculas regulatórias e redes cerebrais que possam ser transpostas para a evolução humana.

De acordo com Mignot, o interesse principal é saber como o cérebro produz e regula o sono. “Isso nos dará importantes pistas sobre como e por que o sono foi selecionado pela evolução natural e se tornou tão universal”, disse.

UOL - Mente Cérebro
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