Em monotremes o hormônio GLP-1 é degradado por um mecanismo completamente diferente
Pesquisadores australianos descobriram mudanças evolutivas notáveis na regulação da insulina em duas das espécies de animais nativos mais emblemáticas do país – o ornitorrinco e o echidna – que poderiam abrir caminho para novos tratamentos para a diabetes tipo 2 em seres humanos.
Os resultados, agora publicados na revista Nature Scientific Reports, revelam que o mesmo hormônio produzido no intestino do ornitorrinco para regular a glicose no sangue também é surpreendentemente produzido em seu veneno.
O hormônio, conhecido como peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP-1, na sigla em inglês), é normalmente secretado no intestino de seres humanos e animais, estimulando a liberação de insulina para baixar a glicose no sangue.
Mas o GLP-1 tipicamente degrada em poucos minutos.
Em pessoas com diabetes tipo 2, o curto estímulo desencadeado pelo GLP-1 não é suficiente para manter um equilíbrio adequado do açúcar no sangue. Como resultado, a medicação que inclui uma forma mais duradoura do hormônio é necessária para ajudar a fornecer uma liberação prolongada de insulina.
“Nossa equipe de pesquisa descobriu que os monotremes – nosso icônico ornitorrinco – e o echidna evoluíram alterações no hormônio GLP-1 que o tornam resistente à rápida degradação normalmente observada em seres humanos”, diz o co-autor Frank Grutzner, pesquisador da Faculdade de Ciências Biológicas da Universidade de Adelaide e do Instituto de Pesquisa Robinson.
“Nós descobrimos que em monotremes o GLP-1 é degradado por um mecanismo completamente diferente. A análise mais aprofundada da genética dos monotremes revela que parece haver uma espécie de guerra molecular acontecendo na função do GLP-1, que é produzido no intestino, mas surpreendentemente também em seu veneno”, diz ele.
O ornitorrinco produz um veneno poderoso durante a estação de criação, que é usado na competição entre os machos pelas fêmeas.
“Descobrimos funções conflitantes de GLP-1 no ornitorrinco: no intestino como um regulador da glicose no sangue, e no veneno para afastar outros machos ornitorrincos durante a época de reprodução. Este cabo de guerra entre as diferentes funções resultou em dramáticas mudanças no sistema GLP-1 “, diz a co-autora Briony Forbes, pesquisadora da Faculdade de Medicina da Universidade Flinders.
“A função no veneno provavelmente desencadeou a evolução de uma forma estável de GLP-1 em monotremes. Excitantemente, as moléculas de GLP-1 estáveis são altamente desejáveis como potenciais tratamentos de diabetes tipo 2”, celebra ela.
“Este é um exemplo surpreendente de como milhões de anos de evolução podem moldar moléculas e otimizar sua função. Essas descobertas têm o potencial de ajudar no tratamento da diabetes, um dos nossos maiores desafios na saúde, embora como exatamente podemos converter esse achado em um tratamento precisará ser assunto de pesquisa futura”, prevê Grutzner.
O GLP-1 também foi descoberto no veneno de equidnas. Mas enquanto o ornitorrinco tem esporas em seus membros traseiros para liberar uma grande quantidade de veneno para o seu adversário, não há tal estímulo em equidnas.
“A falta de um esporão em equidnas continua a ser um mistério evolutivo, mas o fato de que tanto ornitorrincos quanto equidnas evoluíram a mesma forma duradoura do hormônio GLP-1 é em si um achado muito emocionante”, diz o pesquisador.
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