Altruísmo infeccioso

Formigas adoecem juntas para lutar contra fungo

Ferris Jabr
Luke Elstad, Wikimedia Commons

No filme Contágio, de 2011, um vírus infecta e mata 26 milhões de pessoas. Mesmo aqueles que escapam do vírus são infectados por algo mais: o medo paralisante. Para conter a infecção, as forças armadas impõem uma quarentena: As pessoas ficam em casa, recusando-se a interagir com qualquer um que não seja da família. Tocar qualquer objeto ou pessoa torna-se um risco, porque o vírus está em todos os lugares.

As formigas agem diferente. Quando um fungo mortal infecta uma colônia, os insetos saudáveis não expulsam seus companheiros doentes. Em vez disso, eles recebem o contágio, lambendo seus vizinhos para remover os esporos do fungo antes que os patógenos brotem e cresçam. Aparentemente esse tipo de higiene dilui a infecção, tornando-a mais fraca na colônia. Em vez de deixarem seus companheiros infectados lidarem com a infecção sozinhos e morrerem, as formigas saudáveis compartilham seu fardo e infectam todos na colônia com uma dose pequena do fungo, o suficiente para que o sistema imune de cada indivíduo consiga lidar com ele. Esse tipo de “imunização social” prepara também o sistema imune das formigas saudáveis para lutar contra a infecção. Essas são as conclusões de um novo estudo publicado na edição de 3 de abril da PLoS Biology.
Quando encontramos um patógeno específico pela primeira vez, nosso sistema imune precisa aprender a lidar com ele. Na segunda vez nosso organismo já desenvolveu algum tipo de resistência. Pesquisadores descobriram que quando certos membros de uma colônia de formigas são expostos a um patógeno pela primeira vez, todos os membros daquela colônia, mesmo os que não haviam sido infectados inicialmente, tornam-se resistentes. Como isso acontecia não era claro.
Para investigar o mistério, Sylvia Cremer, do Institute of Science and Technology , na Áustria, e seus colegas estudaram a Lasius neglectus, uma formiga bastante comum que forma supercolônias, e o Metarhizium anisopliae, um fungo que se alimenta de insetos e mata muitos deles. Uma vez que os esporos fúngicos se alojam no corpo de um inseto eles germinam e penetram o exosqueleto com estruturas parecidas com raízes, as hifas. Por fim, o fungo suga todos os nutrientes do inseto e incrusta sua carcaça vazia em algo que semelhante a mofo verde.
Para interromper o ciclo de vida do patógeno, algumas formigas lambem os esporos fúngicos umas das outras. Enquanto as formigas se limpam, glândulas especializadas em suas bocas, chamadas de bolsas infrabucais, matam a maioria dos esporos, liberados posteriormente em uma bola de esporos mortos. Mas Cremer e seus colegas suspeitam que nem todos os esporos são mortos e que, ao cuidar de seus companheiros infectados, as formigas saudáveis acabem com alguns esporos em seus próprios corpos.
Cremer e os membros de sua equipe testaram esses palpites, primeiro marcando os esporos do M. anisopliae com uma proteína que brilha na cor vermelha sob luz ultravioleta e, em seguida, expondo 15 formigas aos esporos marcados. Dois dias depois, os pesquisadores dissecaram as formigas sob o microscópio e detectaram os esporos avermelhados em 17 de 45 das que não haviam sido diretamente expostas ao fungo. Cremer concluiu que essas formigas devem ter contraído os esporos ao limpar seus companheiros infectados. A infecção havia se espalhado pela colônia. Quando os pesquisadores dissecaram as formigas e colocaram as partes de seus corpos em placas de ágar-ágar, os fungos haviam crescido em 64% das formigas que não haviam sido expostas diretamente aos esporos – uma porção ainda maior do que aquela que os cientistas haviam detectado inicialmente com a luz ultravioleta.
“Ainda que entre 60 e 80% dos companheiros tenha contraído a doença, apenas 2% das formigas morreu”, explica Cremer. “Esse tipo de infecção de baixo nível na verdade foi benéfico, porque salvou as formigas que foram diretamente expostas a ela e gerou resistência nas saudáveis”.
Quando Cremer analisou a atividade genética das formigas que contraíram os esporos de seus parceiros infectados, ela descobriu que os genes para proteínas antifúngicas, bem como para proteínas imunológicas mais comuns, estavam mais ativos que de costume. Remover esporos fúngicos de um companheiro parece preparar o sistema imune para combater quaisquer infecções colaterais. Quando Cremer evitou que as formigas saudáveis tocassem as infectadas, a infecção não se espalhou, os companheiros saudáveis não ativaram seu sistema imune e muitos insetos solitários morreram. Cremer observou também que formigas saudáveis ficam especialmente atentas a seus companheiros nos primeiros dois dias após a infecção, o que faz sentido, já que se os esporos não forem removidos nesse período, geralmente já é tarde demais para prevenir uma infecção completa e, consequentemente, a morte.
Cremer e seus colegas acreditam que as novas interações entre formigas saudáveis e doentes observadas – bem como a evidência genética de respostas imunes aumentadas – explicam como uma colônia inteira desenvolve resistência a um patógeno, mesmo que apenas algumas das formigas sejam expostas diretamente ao patógeno em questão. Ainda que cada inseto tenha seu próprio sistema imune, as formigas parecem ter evoluído um segundo sistema, uma resposta de toda a colônia a uma infecção. Para combater o contágio, as formigas o abraçam.
Rebeca Rosengaus, da Northeastern University, ficou impressionada com a variedade de experimentos e análises do novo estudo, que ela afirma “fornecer mais apoio para o fato de que a imunidade social é um fenômeno real, não apenas em formigas, mas também em cupins e provavelmente em vespas e abelhas”.
Em um trabalho anterior, Rosengaus descobriu que cupins expostos a fungos avisam isso aos outros “essencialmente, tendo convulsões” – pulando intensamente e batendo a cabeça contra as paredes do ninho para manter seus companheiros saudáveis afastados. Ela também encontrou evidências de que formigas espalham a imunidade a infecções bacterianas ao transmitir proteínas imunológicas em gotículas de comida passadas da boca de uma formiga para outra. “Isso vai contra o que podemos pensar. Já que há tantos indivíduos vivendo tão próximos uns dos outros, se um deles fica doente, as chances de que outros fiquem doentes são altas mas, por meio da imunização social, a colônia inteira parece se sair melhor”.
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