qui. jan 24th, 2019

Os segredos da genômica dos campeões Paint Horses

Por Dr. Carlos Rangel*

Uma nova ciência começa a explicar como atuam os ´DNAs do Esporte´

Numa competição equestre com vários excelentes animais Paint Horses, um ou dois são os favoritos, pois apresentam um histórico de vitória ou um pedigree onde aparecem pais e avós campeões. No entanto, um outro, mesmo sem essa descendência de linhagem vencedora acaba por ganhar a prova.

Por quê?

Todos os animais foram treinados intensamente, todos praticaram bastante a modalidade, tiveram boas dietas, descanso e cuidados adequados e estão em ótima forma física para a prova.  Mas um deles surpreende e leva o prêmio.

Por quê?

Os treinadores – todos tão atletas como seus lindos Paints – são pessoas habilidosas e experientes e apenas um leva sua montaria à vitória, mesmo não sendo o favorito.

Por quê?

Apesar de alguns animais serem antecipadamente mais cotados como campeões, por terem linhagem assim reconhecida, nem sempre são os vitoriosos.

Por quê?

A resposta, é claro, é muito complexa variando desde o estado psicológico de ambos os atletas do conjunto ´homem-cavalo´ no dia da prova, indo até a sela ou as ferraduras usadas, passando ainda por um grande número de aspectos que incluem o conhecimento de cada um em relação ao outro, a técnica mais elaborada ou menos desenvolvida de cada competidor, a experiência na prova, as condições físicas de ambos, e assim por diante.

Mas o maior fator determinante gira em torno da agilidade, velocidade, força e resistência da musculatura do animal.  Assim, a Biologia, no estudo das células musculares, ajuda muito a explicar porque um determinado Paint-atleta, em particular, é o vencedor e, da mesma forma, ela pode prever quais serão os futuros cavalos que virão a ter as melhores condições de ganhar.

Não há dúvida de que uma das maiores razões para a vitória é a melhor atuação em força, resistência ou velocidade das fibras musculares do animal ganhador, particularmente aquelas de seus grandes músculos desenvolvidos e treinados para apresentar a maior agilidade possível que o leve à vitória.

O músculo é o tecido mais abundante no corpo do cavalo, mas é também um dos mais adaptáveis. O treinamento rigoroso pode duplicar até triplicar o volume muscular, mas também pode, se não for continuamente exercitados, perder até um terço de sua massa em cerca de um mês.

Como a musculatura responde ao treinamento equestre? O que determina sua força e velocidade de contração?

A resposta está no estudo das fibras musculares de ação lenta ou rápida nos diferentes modos de atividade que um sistema de enzimas chamado ´actina-miosina´ exerce, transformando moléculas de ATP (trifosfato de adenosina) – o verdadeiro ´combustível´ para os músculos – em ADP (difosfato de adenosina), liberando a energia necessária para que essas fibras se contraiam.

As fibras musculares envolvidas neste processo são de dois tipos principais:

As fibras de contração lenta – conhecidas como Tipo I ou oxidativas ou vermelhas – que têm maior capacidade aeróbica (com consumo de oxigênio), dando aos cavalos alta resistência à fadiga, porém menor velocidade.

Isso ocorre devido à atividade mais baixa do sistema actina-miosina sobre o ATP, fornecendo energia mais lentamente, porém por mais tempo.  Maior número dessas fibras é desejável em cavalos destinados às modalidades esportivas onde a resistência a longos esforços é o que mais importa, como em corridas longas ou enduro, por exemplo. Aí podem estar as raças PSI ou Árabe.

As fibras de contração rápida – conhecidas como Tipo II ou glicolíticas ou brancas – que têm maior capacidade anaeróbica (com consumo de glicose), oferecendo aos animais maior velocidade de ´explosão´, porém menor resistência.

Isso ocorre devido à atividade mais alta do sistema actina-miosina sobre o ATP, fornecendo energia mais rapidamente, mas por menos tempo.  Maior número dessas fibras musculares é desejável em cavalos destinados às modalidades esportivas mais curtas, onde a força de ´arranque´ em velocidade e a agilidade são mais importantes, como em provas de Três Tambores ou Vaquejada, por exemplo.  Aí estão os nossos Paint Horses ou seus irmãos Quarto de Milha.

Assim, diferentes linhagens das diferentes raças equinas apresentam percentual maior ou menor de fibras musculares destes dois tipos, levando cada uma a aptidões diferentes e, por consequência, a resultados também diferentes nas várias modalidades esportivas.

____________________________________________________________________________ Um equilíbrio entre o número de fibras musculares lentas e rápidas compondo a musculatura dos cavalos seria o esperado, mas o que se encontra, na prática, é a predominância de uma ou de outra, determinando as diferentes aptidões de cada raça ou linhagem equina. ____________________________________________________________________________

Facilmente se pode entender que um animal com maior percentual de fibras rápidas não pode apresentar resultados satisfatórios em provas longas, de alta resistência, enquanto outro, com alto grau de fibras lentas, seria fatalmente um perdedor em provas curtas, onde a velocidade imediata e a agilidade são as aptidões que geralmente levam às vitórias.  Compreendemos, então, porque animais como os nossos ´pintados´ devam se situar entre aqueles do primeiro grupo!

Mas o que determina este maior número de fibras musculares rápidas em nossos Paint Horses?

Uma vez mais, voltamos à Ciência Genética para responder a essa questão e este é o real objetivo deste artigo, lembrando que estamos apresentando apenas uma das definições que os genes podem determinar para a maior ou menor aptidão esportiva de nossos cavalos.

Como vimos, é obvio que maior número de fibras rápidas do que lentas é altamente desejável para as performances de nossos Paints nas competições que mais participa, e sua quantidade é determinada por vários dos 20.000 genes dos cavalos – assim como a cor da pelagem, a altura e até o comportamento de nossos animais – entre outras múltiplas características, esportivas ou não, que também têm sido intensamente estudadas pela Genômica (parte da Ciência Genética que estuda a sequência e analisa a função dos genes no genoma).  Ela é que, cada vez mais, determinará o modo de ação de cada gene ou grupo de genes que levam ao maior percentual de fibras rápidas ou lentas em nossos Paints.

Mas como podemos conhecer a genômica de nosso Paint Horse, para sabermos se ele – e seus filhos – possuem mais fibras musculares rápidas ou mais fibras lentas?

Após o sucesso do Projeto do Genoma Humano, seu método de pesquisa científica foi aproveitado para o Projeto do Genoma do Cavalo e, a partir de 1995, mais de 70 pesquisadores em mais de 20 países (incluindo o Brasil) se dedicaram a definir os genes e sua sequência, chegando ao completo mapa genômico do cavalo em 2007.

Inicialmente, este conhecimento foi aplicado nos estudos das definições genéticas das pelagens – as quais temos apresentado em frequentes artigos nesta revista – e doenças hereditárias dos cavalos.  Mas nesses dez anos, o estudo não parou e a Genômica tem fornecido conhecimentos cada vez mais aplicáveis ao criatório equino.  Ela inclui, entre outras, o estudo dos genes que participam na definição de cavalos-atletas geneticamente mais preparados para as diversas modalidades esportivas, através de exames específicos do DNA do animal.  O número desses testes genéticos é crescente e seus resultados poderão, progressivamente, ser aplicados à nossa raça Paint, otimizando nossos resultados.  No caso das fibras musculares, já existem estudos exclusivos, como veremos abaixo, no exemplo escolhido para esta característica genética central deste texto.

Então, é possível saber, antes de um acasalamento, qual a possibilidade do potro nascer com maior ou menor percentual de fibras musculares rápidas?

Sim, isso já é possível!, e este conhecimento será cada vez maior.

Apesar de serem muito recentes – a exemplo dos estudos em seres humanos –, os estudos dos genes que participam da formação física e comportamental do cavalo-atleta mais adaptado a determinadas modalidades dos esportes equestres se encontram em constante desenvolvimento, com novas descobertas a cada ano.

__________________________________________________________________________ Não é excesso de otimismo se pensar que – assim como já fazemos com a definição geneticamente programada das cores das pelagens de nossos Paints – em pouco tempo não teremos mais que nos basear apenas no fenótipo e resultados de provas para conseguirmos animais de alta performance para cada modalidade esportiva. __________________________________________________________________________

Cada vez mais teremos disponíveis informações do DNA de nossas matrizes e garanhões para a seleção de novos potros, diminuindo os custos de conseguir animais de altos desempenhos atléticos específicos.

Por outro lado, lembramos que a formação ideal de um animal não pode ser baseada apenas em suas características genéticas.  Seu desempenho será sempre e também influenciado pela qualidade de sua criação e treinamento adequados.  Assim, por exemplo, Paint Horses com genética que determine maior número fibras musculares rápidas serão selecionados para provas que exijam maior velocidade e agilidade, enquanto aqueles com definição genética de percentual maior de fibras lentas deverão ser treinados para provas onde a resistência é o mais importante.

Desde que o homem descobriu no cavalo seu grande parceiro de aventura e trabalho, o que tem sido feito, empiricamente – baseado exclusivamente no fenótipo e resultados funcionais dos criatórios –, é selecionar os espécimes que mais se adequavam às nossas necessidades.  Pois bem, com a evolução científica passaremos a fazer isso com a mesma rapidez e exatidão que a Informática trouxe às muitas outras atividades humanas.

Como é feito o exame genético que permite esse conhecimento sobre as fibras rápidas de nossos Paints?

O mais conhecido estudo da Genômica sobre as fibras musculares é o do gene ACTN3, assim denominado por definir a produção da  α-actinina-3, proteína que participa do sistema actina-miosina na contração muscular nas fibras rápidas, Tipo II.

O gene ACTN3 – popularmente conhecido como o gene da velocidade – tem sido muito estudado na Medicina Esportiva Humana e trabalhos têm sido publicados na Medicina Veterinária, particularmente das pesquisas para animais de corrida.

_________________________________________________________________________                 Assim como outros testes de DNA já existentes, em breve, o exame para o gene ACTN3 deverá estar disponível e poderemos conhecer a taxa de fibras musculares rápidas de nossos Paints. __________________________________________________________________________

Este gene codifica diretamente a formação da actina nas fibras musculares, e sua presença no DNA do animal permite a geração de maior força muscular através de glicose – de ação mais rápida –, enquanto sua ausência prioriza a forma oxidativa – de ação mais lenta –, poupando o glicogênio para melhor performance em provas de resistência.

O gene ACTN3 é polimórfico, ou seja, ele apresenta variação em mais de uma forma bem definida, tal como os grupos sanguíneos em classes A, B, AB, O ou o gene para pessoa destra ou canhota.  Assim, quando ele se expressa polimorficamente em homo ou heterozigose (RR ou RX), provoca maior síntese da actina nas fibras musculares Tipo II, a qual vai gerar energia mais rapidamente pelo consumo da glicose, aumentando a força e a velocidade de contração muscular, porém por menor tempo.

Por outro lado, a ausência da expressividade do gene ACTN3, em sua forma polimórfica recessiva (XX), vai, ao contrário, determinar menor síntese de actina nas fibras musculares rápidas Tipo II.  Esta ausência vai levar à utilização o metabolismo oxidativo nas fibras musculares lentas do Tipo I, gerando energia mais vagarosamente em contrações musculares de menor força e velocidade, porém mais duradouras.

Quais outros exames de ´DNA do Esporte´ deverão logo estar disponíveis?

Da mesma forma que o gene ACTN3, aqui descrito, vários outros genes estão sendo estudados, na busca de fórmulas genéticas que promovam o aprimoramento das raças em suas várias modalidades esportivas.

Por exemplo, o gene MSTN (myostatin) que atua na regulação do crescimento de massa muscular, já com estudo em várias raças, incluindo a Paint Horse.  Nesse estudo, o gene MSTN se expressou no tecido muscular esquelético com volume maior de fibras musculares rápidas do Tipo II, comprovado por biópsias para observação histológica.

Inúmeros outros estudos têm sido feitos, principalmente na última década, após a definição completa do genoma equino.  Alguns outros exemplos, tais como o DNA mitocondrial herdado exclusivamente das mães pelos potros; ou as afinidades genéticas (nicks) como as encontradas nas heteroses, particularmente a dos avós maternos, cujos genes quando herdados dos pais não se expressam tanto como aqueles herdados da mãe a partir de seu próprio pai (avô materno de campeões), como no conhecido caso do Secretariat e seus netos Storm Cat, Gone West e A.P.Indi, entre outros; ou ainda o Cromossoma X, que parece determinar o tamanho e capacidade do coração dos cavalos em bombear mais sangue, necessário para tamanha massa muscular.

Enfim, com tantos estudos e exames aplicáveis que a Genômica cada vez mais nos oferecerá, em um tempo menor do que esperamos, teremos à disposição respostas e mais respostas das grandes questões que envolvem nosso criatório esportivo de Paint Horses, desvendando segredos e melhorando continuamente essa raça que – além de ser a mais bela e exótica –, mostrará nas pistas todo seu potencial vitorioso de força e agilidade.

Serão os campeões Paint Horses !

 

*Dr. Carlos Rangel é médico, criador e proprietário do Haras Vila Colonial, em Analândia, SP. Fotos: Plácito Calil – (12) 99765-7435

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