O mistério do pombo-correio: macrófagos no fígado e o campo magnético da Terra

O pombo-correio é, há muito tempo, um dos grandes enigmas de navegação da natureza. Basta soltá-lo a centenas de quilómetros de casa, num local que ele nunca visitou, e ele consegue regressar com uma precisão que intriga as pessoas há séculos.

Há décadas, os 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 propõe que finalmente encontrou a explicação - e ela está num sítio que quase ninguém considerava.

O trabalho reuniu imunologistas da Universidade de Bonn, físicos da Universidade de Duisburg-Essen e ornitologistas do Instituto Max Planck de Comportamento Animal.

De acordo com a equipa, certas células do sistema imunitário no fígado funcionam 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 da Terra é uma das questões mais teimosas da biologia. Durante anos, duas hipóteses principais dominaram a discussão.

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

Até agora, porém, nenhuma das duas explicações reuniu apoio experimental realmente convincente - e ambas continuam a ser contestadas.

O novo estudo não começou à procura de uma “terceira via”. A proposta inicial foi fazer um rastreio sistemático de órgãos de pombos em busca de propriedades magnéticas, usando técnicas chamadas magnetometria de amostra vibrante e separação magnética de células.

A equipa analisou os alvos mais óbvios - olhos, bico e cérebro -, mas também ampliou a investigação para incluir fígado e baço.

“Já tínhamos alguns indícios de que fígado e 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 projeto.

Os dados não deixaram margem a dúvidas: entre todos os tecidos avaliados, o fígado apresentou, de longe, a maior concentração de ferro.

O segredo magnético do fígado

As células envolvidas eram macrófagos - células imunitárias cuja função é decompor glóbulos vermelhos envelhecidos.

Durante esse processo, elas acumulam ferro, que se cristaliza dentro das células sob a forma de nanopartículas de óxido.

Essas nanopartículas conferem aos macrófagos o que os físicos chamam de propriedades superparamagnéticas, ou seja, a capacidade de reagir 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”, afirmou Ulf Wiedwald, da Universidade de Duisburg-Essen.

Que células encarregadas de uma tarefa rotineira de “limpeza” - remover glóbulos vermelhos gastos - possam, ao mesmo tempo, atuar como sensores magnéticos é uma ideia claramente inesperada.

Sem orientação sem guia magnético

A evidência mais forte surgiu nos testes comportamentais. A equipa de ornitologia do Instituto Max Planck trabalhou com pombos treinados para regressar ao pombal em Constança, na Alemanha, a partir de distâncias superiores a 20 quilómetros (cerca de 12 milhas).

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

Quando o sol estava visível, os pombos conseguiram voltar normalmente, aparentemente usando pistas solares como sistema de reserva. Já em dias nublados, sem a perceção magnética, ficavam desorientados.

Esse resultado faz duas coisas ao mesmo tempo. Confirma que os macrófagos do fígado desempenham um papel real e necessário na navegação magnética.

Além disso, encaixa-se no que os ornitologistas suspeitam há muito: as aves parecem navegar com vários sistemas sobrepostos, em que a deteção magnética e a orientação solar operam em paralelo.

Como a bússola envia o sinal

Uma célula sensorial só é útil se conseguir transmitir o que deteta.

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

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

Mesmo assim, ainda é preciso esclarecer o que ocorre depois de o sinal chegar ao cérebro. A equipa ainda não sabe como o cérebro processa essa informação, como a combina com outras pistas de navegação ou como a transforma em comportamento direcional.

Uma bússola partilhada por muitos

As implicações podem ir muito além do pombo-correio. Muitos animais orientam-se com o campo magnético da Terra - incluindo tartarugas marinhas, tubarões, salmões e baleias migratórias.

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

Se macrófagos carregados de nanopartículas de ferro forem, de facto, responsáveis pela deteção magnética nos pombos, a descoberta pode ter alcance maior. Ela levanta a possibilidade de que mecanismos semelhantes estejam presentes noutras espécies.

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

Se esse acúmulo de ferro, como efeito colateral, trouxer sensibilidade magnética, então uma “bússola” escondida no fígado, como a dos pombos, pode ser muito mais comum do que se imaginava.

Uma bússola humana escondida?

Se células do sistema imunitário ajudam aves a perceber direção, os cientistas podem precisar de rever, de forma fundamental, como funciona a navegação animal.

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

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

Os autores não podem excluir a possibilidade de que as pessoas já tenham alguma capacidade de sentir o campo magnético da Terra. Se isso for verdade, esse sistema oculto pode atuar dentro de um órgão que, até agora, ninguém tinha pensado em investigar.