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Mutações no DNA
permitiram aos humanos adaptação ao frio
Da Universidade da Califórnia
Como os seres humanos antigos que migraram da África sobreviveram aos
climas mais frios da Europa, Ásia e do Novo Mundo? Segundo um novo estudo da
Universidade da Califórnia, em Irvine (UCI), pode ser pelo mesmo motivo que
algumas pessoas atualmente são mais propensas à obesidade, mal de Alzheimer e
aos efeitos da idade.
Na edição de 9 de janeiro de 2004 da revista "Science", uma equipe
de pesquisa da UCI relata que mutações chaves no DNA mitocondrial das células
humanas podem ter ajudado nossos ancestrais migrantes a se adaptarem aos climas
mais frios do norte, e ligando pessoas e doenças específicas a esta história
ancestral.
Encontrada fora do núcleo da célula, as mitocôndrias são as usinas de força
das células e são responsáveis pela queima das calorias em nossa dieta.
A energia celular é usada para dois propósitos: gerar calor para manter a
temperatura de nosso corpo e sintetizar ATP (trifosfato de adenosina), uma forma
química de energia que nos permite realizar trabalhos como nos exercitar,
pensar, escrever e gerar ou reparar células e tecidos. Os DNAs mitocondriais
são as plantas de nossas usinas de força mitocondriais e determinam a
proporção de calorias em nossa dieta que será alocada para geração de calor
no corpo em vez de trabalho.
Segundo Douglas Wallace, professor de ciências biológicas e medicina molecular
da UCI e um dos co-autores do estudo, após os humanos primitivos terem migrado
para climas mais frios, suas chances de sobrevivência aumentaram quando
mutações no DNA mitocondrial deles
resultaram em maior produção de calor para o corpo durante o frio extremo dos
invernos do norte.
"Nos ambientes tropicais e subtropicais quentes da África era melhor que
mais calorias da dieta fossem alocadas para ATP para realização de trabalho e
menos geração de calor, permitindo assim que os indivíduos corressem maiores
distâncias, fossem mais velozes e que funcionassem melhor em climas
quentes", disse Wallace. "Mas na Eurásia e Sibéria, tal alocação
resultaria em mais pessoas sendo mortas pelo frio do inverno. As mutações no
DNA mitocondrial possibilitaram que os indivíduos sobrevivessem ao inverno,
reproduzissem e colonizassem em latitudes mais elevadas.
"Isto explica a correlação notável entre a linhagem de DNA mitocondrial
e a localização geográfica que ainda vemos hoje nas populações nativas ao
redor do mundo."
Isto também explica o motivo de certas pessoas com certa história ancestral
estarem mais suscetíveis a certas doenças.
"Quando o calor e o frio são administrados pela tecnologia, e não pelo
metabolismo, e pessoas de climas mais quentes comem as dietas ricas em
gordura e calorias dos climas do norte, há um aumento de obesidade e de
doenças degenerativas relacionadas à idade", disse Wallace. "A
ingestão calórica e o clima local de muitos indivíduos podem estar fora de
sintonia com seu histórico genético. Portanto, nossa história genética está
ligada às nossas doenças atuais, resultando no novo campo da medicina
evolutiva."
Um elo seria a produção de radicais de oxigênio nas células. Criados quando
a mitocôndria queima nosso combustível alimentar, este subproduto pode ser
responsável por danificar e matar células, levando a várias doenças
relacionadas à idade. "Quando as calorias não são utilizadas para
produção de calor ou ATP, elas são redirecionadas para geração de radicais
de oxigênio", disse Wallace. "Como o DNA mutado das pessoas adaptadas
ao frio alocam mais calorias para o calor, sobram menos calorias para geração
de radicais de oxigênio. Portanto estas pessoas estão menos propensas ao
envelhecimento e a doenças degenerativas relacionadas à idade."
No estudo, Wallace e seus colegas da UCI, Eduardo Ruiz-Pesini, Dan Mishmar,
Martin Brandon e Vincent Procaccio, analisaram 1.125 seqüências de DNA
mitocondrial humano de várias partes do mundo para reconstrução da história
da mutação do DNA mitocondrial humano, até o DNA mitocondrial original,
conhecido como Eva mitocondrial.
Wallace é o diretor do Centro para Medicina e Genética Molecular e
Mitocondrial da UCI e é membro do corpo docente do Departamento de Ecologia e
Biologia Evolutiva, Química Biológica e Pediatria.
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