Proporções Corporais e Crescimento

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Uma nova visão sobre a geração de proporções corporais
Compreender os mecanismos que regulam o crescimento coordenado no corpo e os paralelos notáveis
entre as espécies permite aos cientistas criar um modelo universal para o dimensionamento morfológico.
Crédito da imagem: Isabelle Vea e Alexander Shingleton
Durante séculos, ficamos fascinados pela proporção do corpo humano, tanto nas artes como nas
ciências. O Homem Vitruviano, ilustrado por Leonardi Da Vinci, mas baseado no trabalho do arquiteto
romano Vitrúvio, representa um exemplo por excelência desse fascínio.
A proporção corporal, no entanto, não é apenas uma qualidade humana; todas as espécies animais são
caracterizadas por proporções corporais específicas para essa espécie e que definem a forma da
espécie. Essas proporções são suficientemente constantes para que cada espécie animal possa ser
reconhecida por sua forma (por exemplo, distinguindo os seres humanos dos bonobos), mas também
são um pouco variáveis dentro das espécies, em particular entre os sexos (por exemplo, entre machos e
fêmeas de focas-elefante). Entender os mecanismos que regulam a proporção do corpo e como a
proporção é mantida em uma variedade de tamanhos corporais é fundamental para entender a variação
na morfologia, tanto dentro como entre as espécies.
As proporções corporais podem ser descritas por relações de escala morfológica, ou alometrias, onde o
tamanho de duas partes ou órgãos do corpo covarde são plotados uns contra os outros em um gráfico,
um em cada eixo. As mudanças nos parâmetros de uma relação de escala – sua inclinação e
interceptação – refletem mudanças na proporção do corpo e como a proporção do corpo muda com o
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tamanho geral do corpo. As relações de escala são geradas porque o crescimento dos órgãos é
coordenado pelo desenvolvimento em todo o corpo, de modo que os indivíduos grandes têm partes
maiores do corpo. Mesmo que o dimensionamento seja um fenômeno universal, ainda temos uma
compreensão surpreendentemente pobre de como o crescimento de órgãos individuais no corpo é
coordenado para gerar um adulto corretamente proporcional.
Em uma revisão recente, publicada no WIREs Developmental Biology, buscou-se fornecer um relato
abrangente de décadas de pesquisa sobre os mecanismos que regulam o crescimento coordenado.
Observamos que, apesar de sua variedade aparente, esses mecanismos mostram paralelos notáveis
entre espécies de vertebrados e invertebrados.
Ao descrever características comuns dos mecanismos de desenvolvimento que geram escalonamento
morfológico, propomos um modelo geral desses mecanismos, denominado “Scaling Regen, regulado
pela rede”. Sob este modelo, o crescimento coordenado pode ser controlado por três aspectos distintos,
mas interligados.
Primeiro, os mecanismos autônomos de traços permitem que os órgãos cresçam de forma coordenada,
respondendo individualmente às mesmas condições ambientais ou genéticas. Em segundo lugar, os
mecanismos “sistematicamente regulados” coordenam o crescimento de órgãos pela ação indireta de
hormônios secretados a partir de órgãos endócrinos centrais que respondem à variação ambiental ou
genética. Finalmente, os mecanismos “regulamentados pela rede” combinam mecanismos autônomos e
sistematicamente regulados, mas com a adição de que os órgãos também são capazes de comunicar
seu status de crescimento a outros órgãos e regularam seu crescimento também, usando uma variedade
de sinais. O escalonamento regulado pela rede é fundamental para garantir que os animais possam
gerar um adulto de forma correta, mesmo que o crescimento de um órgão individual seja interrompido,
por exemplo, devido a danos nos tecidos por lesão ou doença.
Há também uma lacuna importante na forma como atualmente entendemos a proporção corporal,
decorrente do fato de que ele foi estudado por pesquisadores em dois campos separados dentro da
biologia.
Os biólogos evolucionistas examinam padrões de escala morfológica dentro das populações e entre
espécies ou táxons, muitas vezes trabalhando em animais carismáticos, como besouros com chifres e
moscas com olhos de caule. Em contraste, os biólogos do desenvolvimento identificam os mecanismos
genéticos que controlam essas relações de escala, concentrando-se em modelos de laboratório
consideravelmente menos carismáticos, como moscas da fruta e camundongos.
Atualmente, há pouca sobreposição entre os dois campos em relação à regulação do tamanho do corpo
e do tamanho do órgão. Se quisermos abordar a complexidade do fenômeno aparentemente simples e
universal que é a proporção do corpo, precisaremos construir pontes entre a pesquisa sobre os
mecanismos genéticos de desenvolvimento que regulam o tamanho e a escala em alguns organismos
modelo, e pesquisas que examinem a variação no tamanho e na escala em populações naturais.
Roteiro: Isabelle Vea e Alexander Shingleton, Universidade de Illinois em Chicago
Referência: Isabelle M. Vea e Alexander W. Shingleton, ‘ Rede regulamentada de alometria de órgãos: A
regulação do desenvolvimento de escamação morfológica’ WIREs Biologia do Desenvolvimento (2020).
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/wdev.391
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DOI: 10.1002/wdev.391
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