Cérebros famintos reescrevem os sentidos

Resumo do Estudo:

Quando as moscas-das-frutas não têm aminoácidos essenciais, seus cérebros se ajustam para ajudar na busca por alimentos ricos nesses nutrientes. Pesquisadores descobriram que dois genes — Or92a e Ir76a — aumentam a sensibilidade das moscas a cheiros de alimentos fermentados e bactérias que produzem aminoácidos benéficos.

As moscas em jejum foram atraídas por bactérias e leveduras vivas, guiadas por odores como diacetila e PEA, que indicam fontes de proteína que poderiam restabelecer o equilíbrio. As descobertas mostram como a fome pode mudar a percepção sensorial em nível molecular e como todos os animais, incluindo os humanos, ajustam seu comportamento às necessidades nutricionais internas.

Fatos Importantes:

Reprogramação Genética: A falta de aminoácidos ativa genes que aumentam a sensibilidade a cheiros de alimentos fermentados e bactérias.
Atração Microbiana: As moscas usam o olfato para encontrar bactérias benéficas que ajudam a repor nutrientes ausentes.
Adaptação Sensorial: A fome muda a conexão sensorial do cérebro, convertendo uma necessidade interna em comportamento de busca alvo.

Atração pelo Cheiro:

Queijo e chocolate podem não parecer muito apetitosos para uma mosca-das-frutas, mas o cheiro deles carrega um recado. Quando elas estão com carência de aminoácidos — que são os blocos de proteínas — essas moscas desenvolvem um olfato apurado que as ajuda a encontrar, além de comida, bactérias presentes nos alimentos fermentados.

Os cientistas já sabiam que animais conseguem perceber quando estão faltando nutrientes e buscam ativamente alimentos para compensar essa falta. Porém, o que não estava claro é como o cérebro transforma essa necessidade interna em um impulso comportamental — ou seja, como a “necessidade” fisiológica se transforma em um “desejo” sensorial.

Estudo da Comportamento e Metabolismo:

A equipe de pesquisadores do Laboratório de Comportamento e Metabolismo, liderada por Carlos Ribeiro, foi motivada por essa questão. Eles queriam entender como as moscas-das-frutas reagem à falta de aminoácidos em seu alimento.

Os cientistas usaram dietas sintéticas, cada uma com uma deficiência de um dos dez aminoácidos essenciais, e sequenciaram o RNA das cabeças das moscas em onze condições diferentes — dez com dietas em falta e uma dieta controlada equilibrada. Com isso, puderam observar como a expressão de milhares de genes mudava dependendo de qual aminoácido estava ausente.

Gili Ezra-Nevo, coautor do estudo, destaca que, mesmo as moscas apresentando comportamento semelhante quando faltava aminoácido, cada deficiência gerava uma “identidade única” na expressão genética. Contudo, algumas alterações eram comuns a todas as deficiências.

Genes em Destaque:

Entre essas alterações, dois genes de receptores olfativos se destacaram: Or92a e Ir76a. Esses genes, que têm papel importante no olfato, se mostraram essenciais na resposta às deficiências de aminoácidos, ajustando o olfato das moscas para atender suas necessidades.

Ligação com a Levedura e o Olfato:

O receptor Or92a, já conhecido por responder ao diacetila — um composto que dá aroma a certos tipos de pipoca com manteiga e é encontrado em vinho e cerveja — se tornou um foco. A levedura produz diacetila durante a fermentação, e como ela contém todos os aminoácidos essenciais, esse cheiro se torna altamente atrativo em momentos de carência de proteína.

Experimentos mostraram que as moscas sem o gene Or92a ainda conseguiam localizar a levedura, mas não se alimentavam dela. “Elas podiam sentir o cheiro, mas não achavam saboroso”, explica Ezra-Nevo. Isso mostra que o olfato não é só sobre encontrar comida, mas também sobre avaliar o sabor dela.

Misteriosos Receptores no Cérebro:

O receptor Ir76a revelou-se ainda mais intrigante. Pesquisadores descobriram que alimentos fermentados, como queijo e chocolate, liberam um composto chamado PEA, que ativa esse receptor. Quando testaram as moscas, perceberam que elas respondiam fortemente ao cheiro de chocolate, mas não ao de queijo.

A equipe inicialmente pensou que tinham encontrado “neurônios do chocolate” no cérebro das moscas, mas logo perceberam que a verdadeira conexão era com as bactérias presentes em alimentos fermentados, como Lactobacillus e Acetobacter, que produzem o mesmo composto.

Quando as moscas foram expostas a essas bactérias vivas, os neurônios Ir76a responderam ainda mais intensamente. Testes comportamentais mostraram que as moscas em carência de aminoácidos aumentavam sua alimentação em bactérias — mas apenas quando essas estavam vivas e ativas. Bactérias mortas não geraram esse efeito. Assim, as moscas estavam buscando as bactérias por seus benefícios metabólicos.

Bactérias como Aliadas:

Por que então uma mosca procuraria bactérias quando os aminoácidos estão em falta? Pesquisas anteriores apontaram que o consumo de certas bactérias melhora a produção de ovos nas moscas com carência de aminoácidos. O microbioma intestinal também pode aumentar a absorção de aminoácidos em condições de falta, através de enzimas que quebram proteínas de forma mais eficiente.

“Seguindo seu olfato em direção às bactérias, parece que as moscas evoluíram para usar esses microrganismos como aliados, buscando parceiros que aumentassem suas chances de sobrevivência durante a carência de aminoácidos”, diz Henriques.

As semelhanças com os humanos são fascinantes. Muitas dietas tradicionais incluem alimentos fermentados — como kimchi, iogurte e kefir — que são valorizados não apenas por suas propriedades conservantes, mas também por abrigarem bactérias benéficas que ajudam na digestão e na absorção de nutrientes.

As descobertas sugerem que nossa atração por alimentos fermentados pode, de certa forma, vir de uma lógica biológica ancestral. Em momentos de carência nutricional, o corpo parece ajustar seus sistemas sensoriais para localizar o que precisa — às vezes, identificando micróbios em vez de macronutrientes.

Percepção em Transformação:

Esse estudo se conecta a uma questão maior na biologia: como estados fisiológicos internos moldam a percepção e o comportamento. A ideia de que a fome pode mudar o processamento sensorial não é nova, mas esta pesquisa vai mais longe — mostrando que, em várias carências nutricionais, certos receptores sensoriais são reprogramados em nível molecular para aumentar a viabilidade da espécie.

Ou seja, o cérebro das moscas não apenas entende a fome — ele muda fisicamente a forma como elas percebem o mundo para atender a essa necessidade. Embora frequentemente pensemos nos sentidos como fixos, eles são, na verdade, bastante dinâmicos.

O estudo do Laboratório Ribeiro mostra que, quando as moscas estão com carência de aminoácidos essenciais, elas passam por mudanças na expressão genética que as ajudam a detectar alimentos — ou micróbios — que podem resolver essa deficiência e ajudá-las a se adaptar a desafios nutricionais. É um exemplo marcante do quão interligados metabolismo, cérebro e comportamento podem ser.

Principais Perguntas Respondidas:

Como as moscas-das-frutas encontram o alimento certo quando faltam nutrientes? Os cérebros delas aumentam a atividade de receptores olfativos que detectam odores de alimentos fermentados e bactérias ricas em aminoácidos.
Qual o papel das bactérias no comportamento alimentar das moscas? Elas buscam bactérias vivas que ajudam na absorção de nutrientes e na reprodução quando a dieta carece de aminoácidos essenciais.
Por que essa descoberta é importante? Ela mostra como as necessidades nutricionais internas podem reprogramar sistemas sensoriais, ligando metabolismo, comportamento e microbioma em ciclos de feedback voltados para a sobrevivência.