Células intestinais especiais explicam como pítons-birmanesas digerem ossos

Quando os carnívoros que percorrem o nosso planeta fazem um banquete com a carne das presas, os ossos - duros e pouco apetitosos - normalmente ficam para trás.

Com as serpentes, a história é diferente: elas conseguem deslocar as mandíbulas para engolir a refeição inteira. E, ao contrário de outros animais que eliminam ou regurgitam os ossos que não conseguem quebrar, os esqueletos engolidos por serpentes não voltam a aparecer de forma reconhecível.

Por muito tempo, não estava claro como o corpo desses répteis realiza essa façanha impressionante de digerir ossos. Agora, cientistas identificaram, no intestino de pítons-birmanesas (Python molurus bivittatus), um tipo de célula até então desconhecido que parece permitir a absorção completa e total do esqueleto das presas.

Essas células ajudariam o animal a lidar com enormes quantidades de cálcio e fósforo - elementos que, de outra forma, poderiam sobrecarregar o organismo.

O problema do cálcio e do fósforo na dieta das serpentes

A ingestão deliberada de ossos, chamada de osteofagia, foi observada apenas em poucas espécies. Em geral, esse comportamento é associado justamente à necessidade de fósforo e cálcio. Isso faz sentido também para serpentes: animais de estimação alimentados apenas com comida sem ossos acabam desenvolvendo deficiência de cálcio, o que indica que o esqueleto é, na prática, um componente importante da alimentação desses répteis.

Ao mesmo tempo, essa vantagem tem um risco. Se a absorção de cálcio não fosse controlada, a corrente sanguínea poderia receber cálcio em excesso. Como explica Jehan-Hervé Lignot, biólogo da Universidade de Montpellier, em França: “Queríamos identificar como elas conseguiam processar e limitar essa enorme absorção de cálcio através da parede intestinal”.

Células intestinais da píton-birmanesa e a digestão completa de ossos

Ao observar o epitélio intestinal das pítons, Lignot encontrou algo inesperado. “Uma análise morfológica do epitélio da píton revelou partículas específicas que eu nunca tinha visto em outros vertebrados”, diz ele. “Ao contrário dos enterócitos absorventes normais, essas células são muito estreitas, têm microvilos curtos e apresentam uma dobra apical que forma uma cripta.”

Em outras palavras, além das células intestinais típicas, haveria uma variante especializada com uma estrutura apical em formato de “bolsa” (a cripta), na qual se acumulam partículas relacionadas ao processamento mineral.

Como os cientistas testaram a hipótese

Para investigar melhor, os investigadores recorreram à microscopia de luz e à microscopia eletrónica para examinar os enterócitos - as células que revestem o intestino - das pítons-birmanesas.

Além disso, recolheram medições de cálcio e de hormonas no sangue de serpentes em três condições:

• em jejum;
• alimentadas com presas normais;
• alimentadas com ratos sem ossos.

Esse desenho permitiu comparar diretamente o que acontece quando há esqueleto na refeição, quando não há, e quando o animal está sem se alimentar.

O que apareceu dentro das criptas: partículas ricas em minerais

Os resultados apontaram para um tipo celular especializado que permite à serpente processar e metabolizar ossos. Segundo os autores, “essas células têm uma cripta apical que possui uma partícula de múltiplas camadas, feita de cálcio, fósforo e elementos de nucleação ricos em ferro no centro”.

O comportamento dessas criptas mudou conforme a dieta:

• “Em serpentes em jejum, esse tipo de célula tem criptas vazias.”
• “Quando as serpentes são alimentadas com presas sem ossos, as partículas não são produzidas por esse tipo de célula, embora elementos de ferro fiquem localizados dentro das criptas.”
• “Quando suplementos de cálcio são adicionados a uma refeição sem ossos, grandes partículas enchem as criptas.”

Além disso, nas fezes das pítons, não foram encontrados ossos nem fragmentos ósseos. Isso sugere que os esqueletos das presas são digeridos por completo.

A interpretação proposta é que as partículas presentes nas criptas representem o excedente de cálcio e fósforo em relação ao que a serpente precisa, depois de extrair do osso dissolvido tudo o que lhe é necessário. Assim, a função dessas células recém-descritas pareceria ser sequestrar e excretar o excesso desses minerais dissolvidos.

Sinais de que o mesmo mecanismo pode existir noutros répteis

Em dados ainda não publicados, o grupo também encontrou as mesmas células em outros répteis: jiboia (Boa constrictor), sucuri-verde (Eunectes murinus), píton-sangue (Python brongersmai), píton-reticulada (Malayopython reticulatus), píton-rochosa-da-África-Central (Python sebae) e píton-tapete (Morelia spilota).

O monstro-de-gila (Heloderma suspectum), um lagarto, também apresenta essas células.

Esse padrão sugere duas possibilidades: ou essas células especializadas evoluíram antes de essas espécies divergirem, ou surgiram de forma independente mais de uma vez em diferentes linhagens. Para os autores, outros animais que comem ossos e engolem as presas inteiras podem ajudar a esclarecer a questão.

Como diz Lignot: “Predadores marinhos que comem peixes com ossos ou mamíferos aquáticos devem enfrentar o mesmo problema. Aves que comem principalmente ossos, como o abutre-barbudo, também seriam candidatos fascinantes.”

A pesquisa foi publicada no Jornal de Biologia Experimental e apresentada na Conferência Anual da Sociedade de Biologia Experimental, na Bélgica.