Fungo é Capaz de Transformar Formigas em Zumbis

Formigas Zumbis

Um mundo pós apocalíptico com criaturas meio humanas conhecidas como zumbis, Seria possível? Bem, isso ocorre em uma escala menor a cerca de 48 milhões de anos. Um fungo faz com que as formigas que vivem nas copas das árvores se tornem zumbis, literalmente zumbis.

O que acontece é que elas são invadidas por um fungo parasitário, que, depois de se apoderar de seus corpos, as mata e vai embora.

Esse fungo assume controle absoluto da formiga e manipula seu organismo até conseguir as condições necessárias para poder se reproduzir. Por um lado, o fungo se alimenta da formiga infectada; por outro, controla seu sistema nervoso central e os músculos. Quando o fungo se apodera da formiga, ela começa a se comportar de forma errática e sofre convulsões.

Se alguma das formigas carpinteiras da floresta tropical brasileira se torna infectado com um certo fungo, torna-se uma “formiga zumbi” e deixa de controlar suas ações.

Como acontece?

Manipulada pelo parasita, uma formiga infectada deixará os limites acolhedores de sua casa arbórea e vai para o chão da floresta, uma área mais adequada para o crescimento de fungos. Depois de ficar no fundo de uma folha, a formiga zumbificada se ancora mordendo a folhagem. Isso marca o ato final da vítima.

A partir daqui, o fungo continua a crescer e apodrecer dentro do corpo da formiga, cruzando em algum ponto a cabeça da formiga e liberando seus esporos de fungos. Todo esse processo, do início ao fim, pode levar mais de dez dias agonizantes.

Sabemos sobre as formigas zumbi por algum tempo, mas os cientistas ainda estão tentando entender como o fungo parasitário, O. unilateralis, desempenha suas tarefas como um marionetista .

Este fungo é referido como “parasita cerebral”, mas uma nova pesquisa mostra que os cérebros das formigas zumbis permanecem intactos após a infecção e que O. unilateralis é capaz de controlar a ações de seu hospedeiro infiltrando e cercando as fibras musculares através do corpo da formiga.

O objetivo do estudo foi observar as interações celulares entre O. unilateralis e a formiga Camponotus castaneus durante um estágio crítico do ciclo de vida do parasita, a fase em que a formiga está ancorada no fundo da folha com suas poderosas mandíbulas.

“Sabe-se que o fungo secreta metabolitos específicos do tecido e provoca alterações na expressão do gene do hospedeiro e atrofia os músculos mandibulares de sua formiga hospedeira”, disse o autor principal, Maridel Fredericksen, doutorando no Instituto Zoológico da Universidade de Basileia , Suíça.

Referindo-se ao “fenótipo alargado” do parasita, Fredericksen significa a forma como O. unilateralis pode sequestrar uma entidade externa, neste caso a formiga carpinteira, e convertê-la em uma extensão literal do seu eu físico.

Como foi feito esse estudo?

Para o estudo, os pesquisadores infectaram formigas carpinosas com O. unilateralis ou um patógeno fúngico menos ameaçador e não zumbificador conhecido como Beauveria bassiana, que serviu de controle. Ao comparar os dois fungos diferentes, os pesquisadores conseguiram discernir os efeitos fisiológicos específicos de O. unilateralis nas formigas.

Usando microscópios eletrônicos, os pesquisadores criaram visualizações em 3D para determinar a localização, abundância e atividade dos fungos dentro dos corpos das formigas. As fatias de tecido foram tomadas a uma resolução de 50 nanômetros, que foram capturadas usando uma máquina que poderia repetir o processo de fatiamento e fotografar a uma velocidade de 2.000 vezes a cada 24 horas.

Reconstrução 3D de um músculo adutor da mandíbula (vermelho) rodeado por uma rede de células de fungos (amarelo). (Imagem: Hughes Laboratory / Penn State)

Para analisar essa quantidade de dados terrível, os pesquisadores voltaram-se para a inteligência artificial: um algoritmo de aprendizado automático foi ensinado a diferenciar as células fúngicas e hormonais. Isso permitiu que os pesquisadores determinassem quanto do inseto ainda era uma formiga e quanto do fungo se tornara terceirizado.

Os resultados foram realmente preocupantes. Células unilaterais proliferaram ao longo do corpo da formiga, da cabeça e do tórax até o abdômen e as pernas. Além disso, as células fúngicas estavam todas interligadas, criando um tipo de rede biológica coletiva que controlava o comportamento das formigas.

“Descobrimos que uma alta porcentagem das células no hospedeiro eram células fúngicas”, disse Hughes em um comunicado. “Essencialmente, esses animais manipulados eram fungos no corpo das formigas”.

O controle do Cérebro? Não dessa vez…

Mas o mais surpreendente de tudo é que o fungo não se infiltrou no cérebro das formigas carpinteiras.

“Normalmente em animais, o comportamento é controlado pelo cérebro que envia sinais aos músculos, mas nossos resultados sugerem que o parasita controla o comportamento do hospedeiro perifericamente”, explicou Hughes.

“Quase como um marionetista puxa as cordas para fazer um movimento de fantoches, o fungo controla os músculos da formiga para manipular as pernas e maxilas do hospedeiro”.

Como o fungo é capaz de fazer a formiga ir em direção à folha, no entanto, ainda é um tanto desconhecido. E o fato de que o fungo deixa o cérebro em paz pode fornecer uma pista.

O trabalho anterior mostrou que o fungo pode alterar quimicamente os cérebros das formigas, levando a equipe de Hughes a especular que o fungo precisa da formiga para sobreviver o tempo suficiente para realizar o comportamento final de morder as folhas.

Também é possível, no entanto, que o fungo precise tirar proveito de algum poder cerebral existente (e capacidades sensoriais) para “direcionar” a formiga ao redor do chão da floresta. Pesquisas futuras serão necessárias para transformar essas teorias em algo mais substancial.

“Este é um excelente exemplo de como a pesquisa interdisciplinar pode impulsionar nosso conhecimento”, disse Gizmodo Charissa, da Bekker, entomologista da Universidade da Flórida Central, não afiliado ao novo estudo.

“Os pesquisadores usaram técnicas de ponta para finalmente confirmar algo que achamos que era verdade, mas não tínhamos certeza de que o fungo O. unilateralis não invade ou danifica o cérebro”.

Essas descobertas teriam algum uso para nós humanos?

Bekker diz que este trabalho confirma que algo muito mais complicado está acontecendo e que o fungo pode estar controlando a formiga secretando compostos que podem funcionar como neuromoduladores. Os dados coletados do genoma fúngico também apontam para essa conclusão.

“Isso significa que o fungo poderia produzir um grande número de compostos bioativos que poderiam ser de interesse em termos de descobrir novos medicamentos”, afirmou Bekker. “Estou muito entusiasmado com esse trabalho!”

Bekker, uma autoridade no cogumelo de formigas zumbis, também lançou uma nova investigação nesta semana. O seu novo estudo, publicado em PLOS One em co-autoria com David Hughes e outros, examinou o relógio molecular do fungo Ophiocordyceps kimflemingiae (uma espécie recentemente mencionada do complexo O. unilateralis) para ver se os ritmos diários e, portanto, os relógios biológicos, são um aspecto importante das interações parasito-hospedeiro estudadas por biólogos.

“Além de confirmar que o fungo tem um relógio molecular, descobrimos que isso resulta na oscilação diária de certos genes”, disse Bekker a Gizmodo.

“Enquanto alguns deles são ativos durante o dia, outros estão ativos durante a noite. Curiosamente, descobrimos que o fungo ativa especialmente os genes que codificam proteínas segregadas durante a noite.

Estes são os compostos que possivelmente interagem com o cérebro do hospedeiro! O fungo, portanto, não só libera compostos bioativos para manipular o comportamento, mas também parece haver um momento preciso para isso”.

Há claramente muito a aprender sobre este parasita insidioso e como sequestra seus hospedeiros insetos, mas, como atestam esses estudos recentes, estamos nos aproximando da resposta, que é claramente perturbadora na natureza.

Veja também:

Referencia:

  • https://es.gizmodo.com/el-hongo-que-convierte-en-zombis-a-las-hormigas-es-much-1820314146