• Flavia Barros

Diapausa: como alguns mamíferos escolhem o melhor momento para nascer

Nosso conhecimento sobre biologia reprodutiva permitiu o desenvolvimento de métodos contraceptivos que hoje nos dá a liberdade de escolher quando reproduzir, ou melhor, quando não reproduzir. Assim, pelo menos para a espécie humana, podemos dizer que questões culturais, econômicas, sociais e até mesmo religiosas passaram a ser mais determinantes sobre a reprodução de cada um do que sua biologia ou o meio ambiente em que vive. Não é incomum algumas pessoas postergarem os planos de ter filhos para depois de terminar aquela pós-graduação, comprar um imóvel ou melhorar sua vida financeira. Em comum, nestes casos, cada pessoa busca condições mais favoráveis para o nascimento e desenvolvimento de seus filhos. Esse planejamento parental, por incrível que pareça, não é exclusivo dos humanos. Já foi identificada em torno de 130 outras espécies mamíferas a capacidade de escolher o momento para o nascimento de seus filhotes. Esses animais desenvolveram uma estratégia um pouco diferente que não o controle da ovulação ou fecundação. Dadas as devidas condições físicas e/ou ambientais, seus embriões são capazes de passar por um bloqueio temporário do desenvolvimento para que recursos possam ser conservados para garantir a sobrevivência da mãe e propiciar o nascimento do filhote em um ambiente mais favorável, aumentando também suas chances de sobrevivência.

A diapausa, como é conhecida essa pausa do desenvolvimento do embrião e por muitos considerada um fenômeno enigmático, acontece no estágio de blastocisto durante o desenvolvimento peri-implantação. Nos mamíferos a diapausa pode iniciar antes da implantação do embrião no útero (maioria das espécies) ou logo após a mesma, como observado em várias espécies de morcegos. Seu início se dá com a parada ou bloqueio das divisões celulares do blastocisto e a duração de sua manutenção varia entre as espécies. Finalmente, o desenvolvimento embrionário segue normalmente após a reativação do embrião. Na maioria dos mamíferos eutérios, a reativação é imediatamente seguida pela implantação. Já para mamíferos marsupiais, a adesão placentária pode ocorrer muito tempo depois do final da diapausa. A diapausa é regulada em diferentes espécies por mecanismos distintos mas que possuem uma certa quantidade de vias de sinalização bastante conservadas, sugerindo que a diapausa seja uma condição ancestral. Corroborando com essa hipótese, foi demonstrado que blastocistos de espécies que não realizam diapausa (ex. ovelhas) podem ser induzidos à diapausa quando transplantados para úteros de espécies em diapausa ativa (ex. camundongo). Observou-se que tal diapausa induzida é reversível pois, quando retornados ao útero da espécie de origem, os embriões retomaram seu desenvolvimento normal. Esses estudos também evidenciam a importância do ambiente uterino para a diapausa.

A diapausa pode ser de ocorrência obrigatória quando fatores ambientais como fotoperíodo ou temperatura regulam seu início ou a reativação do desenvolvimento do embrião. Carnívoros como o visom, o texugo-americano entre outros, assim como alguns marsupiais, como o wallaby, apresentam diapausa sazonal, regulada por alterações na duração do fotoperíodo. A diapausa também pode ser facultativa, quando um estresse metabólico como o causado pela lactação induz a pausa no desenvolvimento embrionário até que maior abundancia de nutrientes esteja novamente disponível à mãe. Roedores e marsupiais também apresentam este tipo de diapausa.

Um dos mecanismos de regulação da diapausa mais bem conhecidos é hormonal, através da secreção da prolactina (Figura 1). Para carnívoros, observa-se o aumento da secreção de prolactina pela neurohipófise quando as concentrações de melatonina circulantes diminuem em resposta aos dias mais longos (aumento do fotoperíodo). O fotoperíodo regula a secreção de melatonina pela glândula pineal, que responde aos ciclos circadiano e sazonais. Quanto maior for a exposição à luz natural (dias mais longos), menor a produção de melatonina pela pineal. A maior disponibilidade de prolactina nos carnívoros exerce um efeito estimulante no corpo lúteo ovariano. O corpo lúteo é uma glândula transiente formada pela ovulação e que tem como papel principal a secreção de progesterona. Assim, para essas espécies, a chegada de dias mais longos está associada ao fim da diapausa e reativação do desenvolvimento embrionário devido a maiores concentrações circulantes de progesterona, hormônio fundamental para estabelecimento e manutenção da gestação. Para roedores e marsupiais, a relação entre esses hormônios na regulação da diapausa é um pouco diferente. Agora, um aumento da secreção de melatonina em resposta à redução do fotoperíodo causa um aumento da secreção de prolactina. A prolactina, por sua vez, exerce bloqueio do corpo lúteo, resultando em concentrações reduzidas de progesterona circulante. Assim, a diapausa se estabelece e é mantida em um ambiente uterino com baixas concentrações de progesterona. Além de participar na regulação da produção de progesterona ovariana, a prolactina estimula as glândulas mamárias a produzir leite durante a lactação. Dessa forma, blastocistos de fêmeas dessas espécies (roedores e marsupiais) em lactação também podem sofrer diapausa lactacional, justamente por conta do efeito inibitório que a prolactina exerce sobre o corpo lúteo e, consequentemente, sobre a secreção e progesterona (Figura 1).

Assim como outros processos da fisiologia reprodutiva animal, a diapausa surgiu como estratégia de aumentar a chance de sucesso reprodutivo. Nela, sinais físicos e ambientais são captados pela mãe e traduzidos para o ambiente uterino, orientando o embrião a esperar por dias melhores. Uma espécie de “instinto materno” que em realidade nada mais é do que um belo processo biológico regulado por moléculas e hormônios. É importante deixar claro que no caso do ser humano, a escolha do momento do nascimento está no controle de quando a concepção se dará através da utilização métodos contraceptivos, pois não há evidências de diapausa em humanos.



Figura 1. Tipos de diapausa (obrigatória e facultativa) e diferenças na principal regulação hormonal descrita com atividade da melatonina, prolactina e progesterona. (Fonte das fotos utilizadas: visom "Arquivo: American mink geograph.co.uk 2083077.jpg" de Peter Trimming sob a licença CC BY-SA 2.0; wallaby "Wallaby Sitting on a Rock" de Eric Kilby sob a licença CC BY-SA 2.0).


Referências



Ajit K., Murphy B. D., and Banerjee A. (2021). Elucidating evolutionarily conserved mechanisms of diapause regulation using an. FEBS Lett. 0–2. doi:10.1002/1873-3468.14064


Deng L., Li C., Chen L., Liu Y., Hou R., and Zhou X. (2018). Research advances on embryonic diapause in mammals. Anim. Reprod. Sci. 198, 1–10. doi:10.1016/j.anireprosci.2018.09.009


Fenelon J. C., Lefèvre P. L., Banerjee A., and Murphy B. D. (2017). Regulation of diapause in carnivores. Reprod. Domest. Anim. 52, 12–17. doi:10.1111/rda.12835


Frankenberg S. R., de Barros F. R. O., Rossant J., and Renfree M. B. (2016). The mammalian blastocyst. Wiley Interdiscip. Rev. Dev. Biol. 5, 210–232. doi:10.1002/wdev.220

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