Por que os elefantes raramente têm câncer?

Se você quer ser um bom comunicador científico, precisa saber como fisgar as pessoas. Isso inclui criar um título popular e inclusive bizarro que possa atrair os leitores a aprender sobre um assunto que pode ser técnico. Mas às vezes, a ciência faz todo o trabalho duro para você. Os testículos gigantes e quentes dos elefantes podem ser a razão pela qual eles têm menos câncer? Sim, essa é uma manchete real baseada em uma ideia científica real chamada de "hipótese do testículo quente" do elefante.

Veja, graças a alguns genes superprotetores, os elefantes são realmente bons em não ter câncer. Na verdade, pesquisas sugerem que os elefantes têm até cinco vezes menos probabilidade de morrer de câncer do que os humanos.

Mas essa hipótese postula que esses genes não evoluíram originalmente para combater o câncer. Os elefantes podem ser especiais dessa forma por outro motivo, e tem a ver com seus testículos gigantes e quentes.

Nossa história começa no genoma do elefante. Especificamente, um gene chamado TP53, que controla o desenvolvimento de moléculas chamadas proteínas p53. Essas proteínas também são chamadas de "guardiãs do genoma", porque protegem contra mutações prejudiciais que surgem durante o ciclo de vida de uma célula.

Para se replicar, uma célula também precisa duplicar o DNA dentro dela. Mas esse processo de duplicação nunca é 100% perfeito. Você basicamente obtém alguns erros de digitação no novo DNA. Ou em outras palavras, algumas mutações. Então, as proteínas p53 têm o trabalho muito importante de iniciar o processo de reparo do DNA. Editar o máximo possível essas mutações.

E se esse processo falhar, as proteínas p53 também podem ativar o mecanismo de autodestruição de uma célula, impedindo que a mutação se espalhe ainda mais e impedindo que a célula prejudique o resto do seu corpo. Isso torna as proteínas p53 excelentes no combate ao câncer. Mas não apenas em elefantes. Muitos outros animais têm essas proteínas, assim como o gene TP53 que as codifica.

Inclusive você! Na verdade, humanos com uma versão mutada do TP53... uma condição chamada síndrome de Li-Fraumeni têm 70% de chance de ter algum tipo de câncer ao longo de suas vidas! Mas é aqui que somos diferentes dos elefantes: o genoma humano tem uma única cópia do gene TP53, como quase todas as outras espécies.

Mas os elefantes têm 20 cópias. E todas são ligeiramente diferentes, o que significa que podem fazer um monte de versões diferentes de proteínas p53 com vários efeitos diferentes! É esse conjunto de proteínas que combatem tumores que dá aos elefantes defesas extraordinárias contra o câncer. Mas exatamente por que os elefantes evoluíram para ter tal conjunto não está totalmente claro.

Parte da resposta pode ser seu tamanho. Os elefantes são realmente grandes, e um corpo maior tem mais células. Mais células significa mais divisão celular. E toda vez que uma célula se divide, é uma oportunidade para algo dar errado e cancerígeno. Os elefantes também vivem muito, o que significa ainda mais divisões celulares durante a vida.

Isso significa que eles podem naturalmente ter maior risco de desenvolver câncer. Então, com o tempo, a evolução encontrou uma maneira de compensar dando a eles cópias extras de um gene que combate o câncer. Mas as baleias também são gigantescas e vivem muito, e não têm muitas proteínas p53. Em vez disso, há algumas evidências de que elas desenvolveram suas próprias adaptações únicas para se defender do câncer, o que significa que não precisam depender tanto da p53. Então, talvez os elefantes tenham desenvolvido essas defesas contra o câncer simplesmente porque seu tamanho e longevidade os colocam em risco.

Mas há outra hipótese: talvez os elefantes tenham originalmente desenvolvido essas proteínas para um propósito completamente diferente: para proteger seus testículos extremamente quentes. Os testículos, obviamente, são onde o corpo produz células de esperma, e esse processo requer que as temperaturas estejam corretas.

Se as coisas esquentarem muito, o esperma acaba com DNA danificado. E o DNA danificado torna muito difícil para o esperma fazer seu trabalho de ajudar a criar um animal totalmente funcional. A maioria dos mamíferos tem uma temperatura corporal interna muito alta para a produção de esperma, e eles contornam isso balançando os testículos em um escroto.

Lá embaixo, os testículos não recebem apenas um fluxo de ar de resfriamento. O escroto também tem um uma especial rede de vasos sanguíneos onde metade deles, as veias, podem sugar o calor da outra. É um processo conhecido como troca de contracorrente. E está acontecendo em todos nós agora. Então, no geral, um corpo humano típico tem uma temperatura interna em torno de 37 graus Celsius.

Enquanto isso, se também tiver algumas fábricas de esperma baseadas no escroto, elas estão pairando em torno de 34 graus. Mas os elefantes não têm escroto. Seus testículos estão localizados bem no fundo de seus corpos, perto dos rins. Então eles não podem simplesmente pendurá-los para esfriar como os humanos fazem. Mas também, os elefantes podem ficar ainda mais quentes do que nós.

A temperatura corporal deles tende a ficar em torno de 36 a 37 graus. Mas em um dia quente, que é a maioria dos dias em suas casas tropicais, eles podem chegar aos 40. Isso significa que seus testículos estão constantemente em perigo de superaquecimento. Agora, os elefantes não são os únicos mamíferos com testículos internos e, portanto, precisam de algum sistema de resfriamento especial.

Por exemplo, as baleias têm uma rede de vasos sanguíneos que liberam calor que opera de forma semelhante aos nossos próprios sistemas de resfriamento escrotal. E os bizarros damões-do-cabo que são primos próximos dos elefantes, apesar de não se parecerem com eles, têm uma física simples a seu favor. É o interior do corpo de um mamífero que gera calor, e a pele que despeja todo esse calor no mundo exterior.

Um animal pequeno como um hírace tem muita área de pele em comparação com seu tamanho, então eles liberam calor muito rapidamente. Enquanto isso, um elefante não é pequeno, é enorme, com muito mais volume interno em comparação com sua área de superfície. Então eles são muito melhores em gerar calor do que em liberá-lo. O que nos traz de volta ao problema dos testículos quentes.

O que eles vão fazer? Entra em cena, os "guardiões do genoma". Essas proteínas p53 que reparam mutações genéticas e destroem células com mau funcionamento durante a divisão celular podem ser excelentes ferramentas para proteger a produção de esperma em um ambiente onde a temperatura é muito alta. E com isso em mente, em 2023, um pesquisador propôs a "“hipótese do testículo quente"”: a incrível variedade de genes TP53 dos elefantes evoluiu originalmente em resposta ao seu esperma ameaçado.

Nesse caso, seu risco reduzido de ter câncer seria apenas um efeito colateral feliz da maior proteção para seus testículos. Claro, a razão pode ser, em última análise, uma mistura de ambas as coisas. Não precisa ser apenas o fato de que os elefantes têm muitas células que se dividem ao longo de uma vida muito longa, ou apenas o fato de que eles precisam de uma maneira de manter seu esperma em funcionamento.

Pesquisas sobre a evolução dos elefantes sugerem que o número de genes TP53 em seu DNA se expandiu quase ao mesmo tempo que outras mudanças genéticas associadas a um tamanho corporal maior. Corpos maiores apresentam um risco potencial maior de câncer e dificultam a eliminação do excesso de calor. Então, ficar do tamanho de um elefante pode ter criado problemas no departamento de câncer e no departamento de esperma ao mesmo tempo.

E a evolução de uma frota de proteínas supressoras de tumores pode ter sido uma solução para ambos os problemas. Dois coelhos, uma cajadada só. Ou dois coelhos, muitas cópias de tp53.

Mas o que isso significa para mim, para nós? Algumas pesquisas já descobriram que as versões de elefante das proteínas p53 são capazes de combater células cancerígenas nos tecidos de outras espécies, incluindo cães e humanos! Então, quem sabe? Algum dia, podemos estar um passo mais perto de viver sem câncer graças a um coquetel de proteínas preparado nos testículos tostados de um elefante.