Macrófagos no fígado revelam a bússola magnética do pombo-correio

O pombo-correio é um dos grandes enigmas de navegação da natureza. Basta soltá-lo a centenas de quilómetros de casa, num local onde nunca esteve, e ele encontra o caminho de volta com uma consistência que intriga os humanos há séculos.

Há décadas, cientistas sabem que essas aves recorrem ao campo magnético da Terra como parte de uma “bússola” interna. O que permanecia sem resposta era o mecanismo por trás disso.

Um estudo recente acredita ter chegado à explicação - e ela está onde quase ninguém pensaria em procurar.

A pesquisa reuniu imunologistas da Universidade de Bonn, físicos da Universidade de Duisburg-Essen e ornitólogos do Instituto Max Planck de Comportamento Animal.

O grupo identificou que células especiais do sistema imunitário no fígado parecem funcionar como sensores magnéticos, oferecendo aos pombos - e possivelmente a muitos outros animais - uma bússola biológica que opera de dentro para fora.

Como as aves percebem o magnetismo

Entender como as aves detetam o campo magnético terrestre é um daqueles problemas persistentes da biologia. Durante anos, duas hipóteses principais dominaram as discussões.

Uma delas defende que as aves poderiam, na prática, “ver” campos magnéticos por meio de moléculas sensíveis à luz nos olhos. A outra sugere que partículas magnéticas minúsculas no bico atuariam como uma espécie de agulha de bússola biológica.

Até agora, nenhuma das duas ideias reuniu evidências experimentais realmente convincentes, e ambas seguem em debate.

O novo trabalho não começou à procura de uma terceira alternativa. A equipa decidiu fazer uma triagem sistemática de órgãos de pombos em busca de propriedades magnéticas, recorrendo a técnicas conhecidas como magnetometria de amostra vibrante e separação magnética de células.

Eles avaliaram os suspeitos mais óbvios - olhos, bico e cérebro -, mas ampliaram a investigação para incluir também fígado e baço.

“Já tínhamos algumas pistas de que o fígado e o baço têm propriedades magnéticas porque degradam glóbulos vermelhos e, por isso, armazenam muito ferro no corpo”, disse Clivia Lisowski, da Universidade de Bonn, responsável pela parte imunológica do estudo.

Os dados foram claros: entre todos os tecidos analisados, o fígado apresentava, de longe, a maior concentração de ferro.

O segredo magnético do fígado

As células por trás desse efeito são macrófagos - células imunitárias encarregadas de desmontar glóbulos vermelhos envelhecidos.

Durante esse processo, elas acumulam ferro, que se cristaliza em nanopartículas de óxido dentro das próprias células.

Essas nanopartículas conferem aos macrófagos o que os físicos chamam de propriedades superparamagnéticas, isto é, a capacidade de responder a campos magnéticos externos.

“O ferro é cristalizado em nanopartículas de óxido, tornando as células superparamagnéticas e reativas a campos magnéticos. Encontrámos, de longe, a resposta magnética mais forte no tecido do fígado”, disse Ulf Wiedwald, da Universidade de Duisburg-Essen.

A noção de que células envolvidas numa tarefa “de manutenção” - eliminar glóbulos vermelhos gastos - também possam, ao mesmo tempo, atuar como sensores magnéticos é, no mínimo, inesperada.

Perdidos sem orientação magnética

As evidências mais fortes vieram dos testes comportamentais. A equipa de ornitologia do Instituto Max Planck trabalhou com pombos treinados para regressar ao pombal em Konstanz, Alemanha, a partir de distâncias superiores a 20 quilómetros.

Depois que os macrófagos do fígado foram removidos, os pombos perderam a capacidade de se orientar - mas apenas em dias encobertos, quando o sol não aparecia.

Quando o sol estava visível, as aves voltavam para casa com sucesso, aparentemente usando pistas solares como um sistema de apoio. Em dias nublados, sem a perceção magnética, elas ficavam desorientadas.

Esse resultado cumpre dois papéis ao mesmo tempo. Ele confirma que os macrófagos do fígado estão envolvidos em algo real e necessário para a navegação magnética.

Além disso, a conclusão encaixa-se no que ornitólogos suspeitam há muito tempo: as aves parecem combinar vários sistemas sobrepostos de orientação, com a deteção magnética e a orientação solar a funcionar em paralelo.

Como a bússola comunica a informação

Uma célula sensorial só faz sentido se conseguir transmitir aquilo que deteta.

Ao usar microscopia eletrónica, os investigadores observaram que os macrófagos ricos em ferro ficam muito próximos de fibras nervosas. Em pombos, essas fibras oferecem um caminho físico plausível para a informação magnética seguir do fígado até o cérebro.

“Estas descobertas fornecem a primeira evidência concreta de como o campo magnético da Terra pode ser percebido dentro do corpo e transmitido ao cérebro para guiar o movimento”, disse Lisowski.

Ainda é necessário esclarecer o que ocorre depois que o sinal chega ao cérebro. Os cientistas não sabem, por enquanto, como o cérebro processa essa mensagem, como a combina com outras pistas de navegação nem como a transforma em comportamento direcional.

Uma bússola partilhada por muitos animais

As consequências desse achado podem ir muito além do pombo-correio. Muitos animais usam o campo magnético terrestre para se orientar - entre eles tartarugas marinhas, tubarões, salmões e baleias migratórias.

Até hoje, não existe uma explicação definitiva de como qualquer um deles realiza esse feito.

Se macrófagos carregados de nanopartículas de ferro forem os responsáveis pela deteção magnética em pombos, a descoberta pode ter um alcance maior. Ela sugere que mecanismos semelhantes possam existir noutras espécies.

O sistema de macrófagos é antigo e amplamente distribuído. Praticamente todos os vertebrados possuem células imunitárias que degradam glóbulos vermelhos e acumulam ferro.

Se esse acúmulo de ferro gerar sensibilidade magnética como um efeito colateral, a “bússola” escondida no fígado - como acontece nos pombos - pode ser muito mais comum do que se imaginava.

Uma bússola humana escondida?

Se células imunitárias ajudam aves a perceber a direção, talvez seja necessário repensar, de forma profunda, o modo como a navegação animal funciona.

“O que parece um ‘pressentimento’ na navegação das aves pode, na verdade, ter uma base física”, disse o coautor sénior Martin Wikelski, diretor do Instituto Max Planck de Comportamento Animal.

A possibilidade de algo semelhante ocorrer em humanos permanece em aberto - e os investigadores não a descartam.

Os cientistas não podem excluir a hipótese de que as pessoas já tenham alguma capacidade de detetar o campo magnético da Terra. Se isso for verdade, esse sistema oculto pode estar a operar dentro de um órgão que, até aqui, ninguém tinha considerado investigar.