Como o peixe dourado faz álcool para sobreviver sem oxigênio decodificado

A equipe mostrou que os músculos do peixinho dourado e da carpa cruciana contêm não apenas o normal, mas dois conjuntos de proteínas normalmente usadas para canalizar os carboidratos para sua decomposição dentro das mitocôndrias das células - um passo fundamental para a produção de energia.

peixe dourado, produção de álcool, acúmulo de ácido láctico, produção de energia, produção de etanol, sobrevivência do peixe douradoDurante este tempo, os peixes são capazes de converter ácido lático produzido anaerobicamente em etanol, que então se difunde através de suas guelras para a água circundante e evita um perigoso acúmulo de ácido láctico no corpo. (Imagem do arquivo)

Os cientistas descobriram como o peixe dourado produz álcool para sobreviver a invernos rigorosos sob lagos congelados, uma habilidade notável que o torna um dos animais de estimação mais resistentes sob cuidados humanos. Os humanos e a maioria dos outros animais vertebrados morrem em poucos minutos sem oxigênio.

Ainda assim, os peixes dourados e seus parentes selvagens, a carpa cruciana, podem sobreviver por dias, até meses, em água sem oxigênio no fundo de lagoas cobertas de gelo. Durante este tempo, os peixes são capazes de converter ácido lático produzido anaerobicamente em etanol, que então se difunde através de suas guelras para a água circundante e evita um perigoso acúmulo de ácido láctico no corpo.

Cientistas da Universidade de Oslo na Noruega e da Universidade de Liverpool no Reino Unido descobriram o mecanismo molecular por trás dessa habilidade altamente incomum, que é única entre os vertebrados e mais comumente associada à levedura de cerveja. A equipe mostrou que os músculos do peixinho dourado e da carpa cruciana contêm não apenas o normal, mas dois conjuntos de proteínas normalmente usadas para canalizar carboidratos em direção à sua degradação dentro das mitocôndrias de uma célula - um passo fundamental para a produção de energia.



Enquanto um conjunto dessas proteínas parece muito semelhante ao de outras espécies, o segundo conjunto é fortemente ativado pela ausência de oxigênio e mostra uma mutação que permite a canalização de substratos metabólicos para a formação de etanol fora da mitocôndria. Outras análises genéticas sugerem que os dois conjuntos de proteínas surgiram como parte de um evento de duplicação do genoma em um ancestral comum do peixe dourado e da carpa cruciana, há cerca de oito milhões de anos.

Durante seu tempo em água sem oxigênio em lagoas cobertas de gelo, que pode durar vários meses em seu habitat do norte da Europa, as concentrações de álcool no sangue na carpa cruciana podem chegar a mais de 50 mg por 100 mililitros, que está acima do limite de bebida em esses países, disse Michael Berenbrink, da Universidade de Liverpool. No entanto, esta ainda é uma situação muito melhor do que preencher com ácido lático, que é o produto final metabólico para outros vertebrados, incluindo humanos, quando desprovidos de oxigênio, disse Berenbrink.

Esta pesquisa enfatiza o papel das duplicações do genoma na evolução da novidade biológica e na adaptação das espécies a ambientes anteriormente inóspitos, disse Cathrine Elisabeth Fagernes, da Universidade de Oslo, principal autora do estudo publicado na revista Scientific Reports. A produção de etanol permite que a carpa cruciana seja a única espécie de peixe sobrevivendo e explorando esses ambientes hostis, evitando a competição e fugindo da predação por outras espécies de peixes com as quais normalmente interagem em águas mais oxigenadas, disse Fagernes. Não é de se admirar que o primo da carpa cruciana, o peixinho dourado, seja indiscutivelmente um dos animais de estimação mais resistentes sob cuidados humanos, disse ela.