Os pais podem ser capazes de transmitir a capacidade de aprendizagem aprimorada que vem de ser fisicamente e mentalmente ativo através de mudanças moleculares em seus espermatozóides, de acordo com uma nova pesquisa da Alemanha.
Em um artigo publicado na revista, pesquisadores do Centro Alemão de Doenças Neurodegenerativas (DZNE) e do Centro Médico da Universidade de Göttingen, também na Alemanha, explicam como chegaram a essa conclusão depois de estudarem ratos.
Eles descobriram que a exposição a um ambiente estimulante com muito exercício não só aumentou a capacidade de aprendizagem em camundongos machos adultos, mas também que esse benefício foi herdado por seus filhos.
Outros testes revelaram que o efeito foi passado através de mudanças nas moléculas de RNA no esperma do pai.
Os pesquisadores identificaram duas moléculas específicas de microRNA – chamadas miRNA212 e miRNA132 – como sendo as principais responsáveis. Os microRNAs são um grupo de moléculas que controlam a atividade genética sem alterar o DNA subjacente.
O novo estudo fornece mais evidências de um processo “epigenético” de herança no qual as habilidades podem ser passadas para a próxima geração sem envolver o DNA.
Herança epigenética
Em seu artigo, o autor sênior do estudo, André Fischer, professor do Departamento de Psiquiatria e Psicoterapia do DZNE, e seus colegas recapitulam evidências recentes de “mecanismos não genéticos” de herança.
Os mecanismos dizem respeito ao campo emergente da epigenética, em que os cientistas estão coletando mais e mais evidências de como os fatores ambientais – como estilo de vida e dieta – de uma geração afetam o desenvolvimento biológico, a saúde e a doença da próxima geração.
Mecanismos epigenéticos alteram a expressão gênica sem alterar o DNA. Eles influenciam a atividade das células, ligando e desligando genes e alterando padrões de produção de proteínas, por exemplo.
Estudos recentes sugerem que mudanças epigenéticas podem ser transmitidas através do esperma. Pesquisas que foram apresentadas recentemente em uma conferência, por exemplo, mostraram que a exposição a uma vida inteira de estresse leve pode alterar o espermatozóide em camundongos machos de tal forma que ele modela o desenvolvimento do cérebro em seus descendentes.
Exercício e ‘plasticidade sináptica’
Fischer e colaboradores observam que o exercício físico combinado com o treinamento cognitivo – que eles chamam de “enriquecimento ambiental” – é conhecido por diminuir o risco de várias doenças, incluindo aquelas que afetam o cérebro.
Em particular, estudos em ratos e humanos demonstraram que o enriquecimento ambiental pode aumentar a “plasticidade sináptica”, que determina quão bem as células cerebrais se comunicam e é também reconhecido como a base biológica da aprendizagem.
No entanto, embora estudos também tenham revelado que criar ratos em ambientes enriquecidos pode levar a uma maior plasticidade sináptica em seus filhos, não está claro se isso também é verdade se a exposição ocorrer apenas na idade adulta.
Além disso, o mecanismo pelo qual a plasticidade sináptica aumentada é herdada é pouco compreendido, observam os autores.
Para o estudo, os cientistas pegaram dois grupos de ratos machos. Eles permitiram que um grupo experimentasse o enriquecimento ambiental, que incluía bastante exercício, por 10 semanas, enquanto o outro grupo permaneceu em “gaiolas em casa”.
Eles descobriram que, em comparação com os ratos enjaulados (os controles), os ratos que experimentaram enriquecimento ambiental mostraram um “aumento significativo” na atividade sináptica no hipocampo, que é uma área do cérebro que é importante para o aprendizado.
O benefício é transmitido através do RNA do esperma
Na próxima fase do estudo, os pesquisadores levaram outros dois grupos de camundongos machos adultos e os colocaram no mesmo regime, exceto que, após 10 semanas, eles os acasalaram com fêmeas engaioladas.
Os resultados da equipe revelaram que os descendentes dos ratos machos que experimentaram enriquecimento ambiental na idade adulta também tiveram aumento da atividade sináptica do hipocampo, comparados com os descendentes dos controles masculinos.
Os autores observam que, como as mães nunca experimentaram enriquecimento ambiental, o benefício deve ter passado através dos pais.
Em outras experiências, eles extraíram RNA do esperma do pai e o injetaram em óvulos de camundongos fertilizados.
Foi descoberto que descendentes de óvulos com RNA de espermatozoides de camundongos que foram expostos a enriquecimento ambiental durante a idade adulta apresentaram “maior plasticidade sináptica e capacidade de aprendizado” em comparação aos descendentes de óvulos com RNA de esperma de camundongos controle.
Os pesquisadores concluíram que o enriquecimento ambiental, ou ser mais fisicamente e mentalmente ativo, na idade adulta pode aumentar a capacidade cognitiva na prole, e que isso é transmitido através do RNA do esperma.
Usando injeções mais precisas de RNA, a equipe procurou identificar as moléculas de RNA exatas responsáveis pela herança epigenética da capacidade aprimorada de aprendizado. Eles descobriram que miRNA212 e miRNA132 foram responsáveis pela maior parte.
“Pela primeira vez, nosso trabalho liga especificamente um fenômeno epigenético a certos microRNAs”.
Prof. André Fischer
