Biólogos viajam com seu laboratório móvel para estudar uma ampla gama de funções mitocondriais na migração aviária
Fila Superior:Geoff Hill, Emma Rhodes, Wendy Hood, Paulo Mesquita e Jesse Krause; Abaixo:Jeff Yap. Crédito:Universidade de Auburn Para Wendy Hood e Geoffrey Hill em Ciências Biológicas, Andreas Kavazis em Cinesiologia, e sua equipe, Emma Rhodes, Paulo Mesquita e Jeff Yap, viajar pelo país para desvendar o mistério das mitocôndrias em espécies aviárias migratórias lhes permitiu dar uma contribuição significativa pesquisar em uma área que ainda não foi investigada.
A primeira publicação realizada na van AU MitoMobile é apresentada em Scientific Reports , "A flexibilidade está subjacente às diferenças no desempenho respiratório mitocondrial entre pardais de coroa branca migratórios e não migratórios (Zonotrichia leucophrys)."
As mitocôndrias conduzem várias funções biológicas vitais. Pense neles como usinas de energia que criam a energia necessária para sustentar praticamente todas as funções do corpo.
“Esta é a primeira publicação a mostrar que a mudança no desempenho das mitocôndrias está associada a um aumento maciço na procura de energia em voos migratórios de longa distância”, disse Hood, professor do Departamento de Ciências Biológicas da Universidade de Auburn.
“As aves migratórias podem transportar uma maior capacidade de oxigênio e nutrientes”, disse ela. “A cadeia de transporte de elétrons deve então mudar de forma a permitir que as aves processem os nutrientes e o oxigênio que chegam para produzir a energia necessária para voos longos”.
Os pardais de coroa branca não foram a primeira escolha para o projeto de pesquisa do Hood Lab da Auburn University.
“No início, analisamos os pássaros-gato-cinzentos migratórios e os mockingbirds não-migratórios do Norte”, disse ela. “Embora os animais sejam relativamente próximos, eles têm comportamentos muito diferentes, o que obscureceu os padrões que prevíamos encontrar”.
Os catbirds são muito mais relaxados do que os mockingbirds territoriais de alta energia.
“Contamos com nosso conhecimento sobre as aves da América do Norte para escolher o grupo certo de aves”, explicou ela.
Figura resumida dos padrões observados com a capacidade OXPHOS (estado 3) em apoio à hipótese de flexibilidade OXPHOS. Dentro de Gambel, as setas para cima representam valores significativamente mais elevados para o estado 3, tanto para os pontos de tempo pré-migratório (primavera) como para o meio da migração (outono), quando comparados com o ponto de tempo de inverno. Para Nuttall, o período de outono (residente, não reprodutivo) para o estado 3 foi menor quando comparado ao período de inverno. O asterisco indica que a migração intermediária (ponto de tempo de queda) para Gambel foi sempre maior do que os pontos de tempo de Nuttall. Criado com BioRender.com. Crédito:Relatórios Científicos (2024). DOI:10.1038/s41598-024-59715-y
A equipe optou pelos pardais de coroa branca.
Dentro dos pardais de coroa branca, existem subespécies distintas que variam quanto à migração ou não. Os pardais de Gambel são aves migratórias que viajam da Califórnia ao Alasca, enquanto os pardais de Nuttall são aves não migratórias que residem ao longo da costa da Califórnia.
“Nossa equipe analisou uma ampla gama de funções mitocondriais, incluindo morfologia e dinâmica”, disse Hood.
Tanto os Relatórios Científicos o artigo e o trabalho em andamento avaliam os mecanismos pelos quais as mitocôndrias fazem ajustes para apoiar mudanças na produção de energia.
Hood está particularmente entusiasmado com os resultados que descrevem a fissão e fusão mitocondrial. “A fissão e a fusão da dinâmica removem os danos e melhoram a capacidade das mitocôndrias, mas raramente foram estudadas em aves selvagens”, partilhou ela. Este trabalho será submetido para revisão e consideração para publicação ainda este mês.
O AU MitoMobile, um laboratório móvel de fisiologia, permitiu à equipe coletar amostras antes e depois dos estados de migração.
“Dirigimos o AU MitoMobile para a Califórnia em abril de 2021”, compartilhou Hood. "Em Davis, Califórnia, selecionamos os pardais de Gambel enquanto eles se preparavam para voar para o norte."
“Então, em setembro de 2021, capturamos os pardais de Gambel em uma passagem de alta montanha nos arredores do Parque Nacional de Yosemite enquanto eles migravam para o sul”, acrescentou ela. “Na mesma viagem, coletamos os pardais de Nuttall depois que eles procriaram. Depois, em dezembro de 2021, coletamos ambas as subespécies em um estado não migratório.”
Hood e Rhodes apresentaram este trabalho numa reunião científica em Seattle, em janeiro, e irão apresentá-lo novamente em Praga, na República Checa, neste verão. Eles esperam usar o AU MitoMobile para conduzir pesquisas muito além das Planícies em um futuro próximo.
