Comportamentos e preferências sexuais em ratos variam ao se ativar ou desativar uma região específica do cérebro

Dois novos estudos publicados nesta semana trouxeram novas evidências sobre as bases genéticas e epigenéticas envolvidas na determinação das características sexuais e comportamentais de machos e fêmeas entre os mamíferos. Enquanto um estudo mostrou que ratos já nascem sabendo reconhecer indivíduos machos e fêmeas, o outro estudo explora uma curiosa espécie de roedor que não apresenta o cromossomo sexual Y para a determinação do sexo biológico, apenas o X.

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COMPORTAMENTOS SEXUAIS PRÉ-DETERMINADOS

No primeiro estudo, realizado por pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Stanford, EUA, e publicado no periódico Cell (1), foi mostrado que ratos machos identificam o sexo de um rato não-familiar por causa de estruturas cerebrais pré-estabelecidas antes mesmo do nascimento, não necessitando de experiências prévias. Ratos fêmeas também mostraram ser capazes de determinar rapidamente a identidade sexual de outro rato estranho, mas nesse caso os pesquisadores não conseguiram identificar os circuitos cerebrais que guiam esse tipo de decisão. Ou seja, o reconhecimento da identidade sexual trabalha completamente diferente entre ratos machos e ratos fêmeas em termos de fisiologia cerebral.

Esse comportamento pré-determinado faz todo sentido em termos evolutivos, onde um macho precisa saber reconhecer o mais rapidamente uma fêmea para poder copular efetivamente antes que predadores ou rivais apareçam.

Diversos tecidos que respondem a hormônios sexuais produzem aromatase, uma enzima que converte andrógenos em estrógenos. Aromatae aparece em cerca de seis regiões cerebrais dos ratos, e algumas dessas regiões diferem em anatomia, fisiologia e comportamentos que elas governam dependendo se o cérebro é de um macho ou de uma fêmea. Uma dessas regiões é chamada de núcleo de cama da estria terminal. Essa região é duas vezes maior e mais densamente populada com neurônios nos machos do que nas fêmeas de mamíferos. Estudos em humanos já tinham revelado diferentes padrões de ativação de genes entre homens e mulheres nessa estrutura, ou seja, indicando que ela funciona diferente entre os dois sexos.

Uma pequena fração dos neurônios da estria terminal, chamados de 'neurônios AB', produzem aromatase. São essas células, cerca de 1000 em cada lado do cérebro de um rato - composto de 75 milhões de neurônios - que os pesquisadores associaram à determinação do sexo nos machos.

Os pesquisadores então usaram ferramentas específicas de engenharia genética para estudar e manipular os neurônios AB em ratos machos que nunca tinham sido expostos a ratos fêmeas além das suas mães e irmãs durante as primeiras semanas de vida. Imediatamente depois de terminarem a fase de amamentação, esses ratos foram colocados em espaços contendo apenas ratos machos e, vários dias antes do experimento, em ambientes isolados de quaisquer outros ratos.

O próximo passo foi introduzir uma fêmea no ambiente onde o rato sem experiências sexuais ou convívio com o sexo oposto durante a puberdade estava isolado. Como esperado, demorou apenas alguns minutos para o rato macho começar a tentar se acasalar com ela, após cheirá-la e explorá-la. Quando um macho era introduzido, no entanto, o rato isolado logo partia para o ataque. Em ambos os casos, foi observado um aumento de atividade nos neurônios AB, mais intenso quando o intruso era uma fêmea. E mesmo quando o macho era castrado, isso não mudava a habilidade de identificar o sexo oposto com os neurônios AB, dando mais suporte ainda à idade que essa tarefa comportamental é determinada por estruturas bem estabelecidas no cérebro.

Quando a atividade dos neurônios AB era suprimida nos ratos isolados, eles não mais passavam a atacar os machos nem mesmo tentavam se acasalar com as fêmeas. E, o mais interessante, quando os pesquisadores artificialmente estimularam a atividade desses neurônios quando um macho era introduzido junto ao macho isolado, este último não pensava duas vezes antes de ir se acasalar com ele, ignorando completamente quaisquer disputas e agressividade, ou ação de feromônios. Aliás, normalmente ratos machos preferem cheirar a urina de fêmeas do que de outros machos, mas quando a região AB é suprimida, essa preferência desaparece.

Resumindo, um grupo específico de neurônios nos machos são responsáveis por representar o sexo de outros animais e governar o comportamento sexual nesse sexo.

Somando-se a isso, os mesmos circuitos cerebrais que os ratos usam para reconhecer o sexo de outro rato estão também presentes de forma muito similar nos humanos. Isso indica que essa predisposição comportamental e de identificação sexual foi conservada durante o processo evolutivo, e provavelmente nós também reconhecemos os sexos opostos da mesma forma, sem ninguém precisar ensinar.

Essas novas evidências reforçam que comportamentos específicos associados aos sexos biológicos dependem substancialmente da fisiologia cerebral, não apenas de influências socialmente adquiridas. Ou seja, não basta apenas submeter os espécimes a certo tipo de ambiente ou influências sociais e experimentais para que comportamentos sexuais sejam definidos, independentemente se um é macho e o outro é fêmea.

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MACHOS SEM O CROMOSSOMO Y

Já o segundo estudo, realizado por pesquisadores da Universidade de Missouri (MU) e publicado no periódico BMC Genomics (2), investigou as sutis influencias genéticas e/ou epigenéticas que estimulam as células de um mamífero a se desenvolverem como macho ou como fêmea sem a presença de um cromossomo Y.

Nesse sentido, foi estudado um curioso mamífero roedor (Tokudaia osimensis) - popularmente chamado de Rato-Espinhento - cujos machos não possuem um cromossomo Y no cariótipo, o qual foi perdido durante o processo evolutivo. Essa espécie apenas apresenta o cromossomo X, e mesmo assim consegue se diferenciar entre machos e fêmeas, tanto em características sexuais quanto comportamentais. Outra espécie próximo-relacionada, o Tokudaia tokunoshimensis, e duas do gênero Ellobius, também não possuem o cromossomo Y.

A maioria dos mamíferos possuem um par de cromossomos sexuais XX (fêmea) ou XY (macho), com o único modo de emergência de um macho requerendo a presença do cromossomo Y. No cromossomo Y, existe um gene chamado de  'região sexo-determinante' (SRY) que contribui para estimular a diferenciação sexual em várias espécies de mamíferos, incluindo humanos. O SRY leva o feto a se tornar macho ao produzir uma proteína que se liga ao DNA, o que leva ao desenvolvimento de testículos e subsequente produção de testosterona. Esse hormônio esteroide então estimula o desenvolvimento do resto do trato reprodutivo masculino. Essa emergência de testosterona a partir dos testículos também programa a masculinização do cérebro (programação neuro-comportamental), mas não é muito claro todo o espectro de ações desse gene na diferenciação cerebral entre os sexos.

Nesse sentido, como explicar o que está acontecendo no rato-espinhento?

Para tentar responder isso, os pesquisadores analisaram várias amostras do cérebro de machos e fêmeas dessa espécie, isolando RNA e sequenciando os transcritos para comparar as diferenças de expressão genética entre as amostras sexo-baseadas. Um transcrito é basicamente um pedaço de RNA que codifica um gene para a formação de uma proteína particular. Vários transcritos ou isoformas codificam o mesmo gene, com alguns sendo mais potentes do que outros em termos de influenciar a atividade em células individuais.

Nas análises comparativas, os pesquisadores mostraram que existem várias centenas a mais de transcritos ativados nos machos do que nas fêmeas. Como eles possuem os mesmos cromossomos sexuais, essa diferença de regulação dos transcritos provavelmente é a causa da diferenciação entre machos e fêmeas na espécie. Nesse sentido, como a diferença é na expressão de transcritos, mecanismos epigenéticos também podem estar envolvidos na alteração de regiões genéticas ativadas ou desativadas, mas sem alterar o conteúdo genético. Potencialmente, nas fêmeas, esses transcritos mais efetivos não são expressos por causa das mudanças genéticas.

Entre os genes afetados pelos transcritos adicionais nos machos estão vários responsáveis pela proteção de proteínas baseadas em zinco que também são ativados pelo SRY e parecem ser importantíssimos para na determinação do desenvolvimento sexual. Isso compensaria a falta do cromossomo Y. Além disso, genes da proteína de vesícula secretora seminal 5 (Svs5) e do citocromo P450 1B1 (Cyp1b1) estavam significativamente mais ativados comparado com as fêmeas, já o contrário ocorrendo com os genes de serina (ou cisteína), inibidor de peptidase, clade A e membro 3N.

Os resultados do estudo sugerem que os mecanismos de regulação das gônadas e diferenças sexuais no cérebro dos mamíferos são mais complexos do que se imaginava e não completamente entendidos. Diferenças sexuais primárias e/ou secundárias podem depender muito mais de outros fatores do que apenas a ausência ou presença do cromossomo Y.

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SIGNIFICADO EM HUMANOS

Os dois novos estudos reforçam que as diferenças sexuais no cérebro, e o papel dos cromossomos sexuais nas diferenciações fisiológicas, comportamentais e anatômicas, são muito complexas, e interferências nos mais diversos fatores determinantes podem resultar em diversas variações na expressão dos sexos.

Por exemplo, muitas pessoas consideram, erroneamente, que as orientações sexuais e identidades de gênero são prontamente definidas pela simples diferença entre cromossomos sexuais (XX ou XY), bastando ter um pênis para para expressar o gênero masculino e preferir relações sexuais com mulheres. Porém, como visto, uma simples alteração em uma pequenas região do cérebro de ratos machos é capaz de mudar completamente as preferências e comportamentos sexuais.

Como o corpo de evidências científicas se acumulando nas últimas décadas indica, indivíduos transgêneros e homossexuais não emergem a partir de um simples construtivismo social, ou que crianças podem ser 'ideologicamente' afetadas para mudarem suas orientações sexuais e gêneros (1). Fatores biológicos estão agindo em grande peso - epigenética, genética e hormonais (desenvolvimento embrionário) -, e de forma provavelmente hegemônica na homossexualidade (2). Transexuais podem carregar mutações ou interferências hormonais pré-natais que modificam estruturas cerebrais ligadas ao auto-reconhecimento de gênero. Homossexuais podem ter essas modificações afetando a orientação sexual (de fato, como visto, machos 'héteros' que tinham a região AB ativadas passavam a copular sem diferenciar os sexos).


(1) Isso aliás fomenta um distorcido movimento entre grupos conservadores e Cristãos que lutam contra uma suposta Ideologia de gênero. Para saber mais, acesse:  O que é a Ideologia de Gênero?

(2) Leitura recomendada: Homossexualidade é biológica ou social?


(1) Publicação do estudo: Cell

(2) Publicação do estudo: BMC Genomics