Um novo estudo liderado pelo Centro RIKEN de Pesquisa em Dinâmica de Biossistemas (BDR) descobriu que os parasitas têm a capacidade de controlar seus hospedeiros usando genes que poderiam ter adquirido por meio de transferência horizontal de genes.
Os parasitas têm uma propensão conhecida de influenciar as ações dos seus hospedeiros, abrindo caminho para a sua sobrevivência contínua e capacidade de procriação.
Vermes de crina de cavalo
Um dos casos mais intrigantes é observado em vermes de crina de cavalo. Esses vermes iniciam seu ciclo de vida na água, usando insetos que vivem na água, como as efêmeras, como meio de viajar para ambientes terrestres.
Ao chegar à terra, esses vermes aguardam a ingestão por insetos terrestres, como grilos ou louva-a-deus. Dentro desses hospedeiros, os vermes não apenas crescem, mas também alteram o comportamento do inseto.
Em uma reviravolta fascinante, um verme de crina de cavalo totalmente crescido faz o inseto hospedeiro pular na água, o que, embora facilite a reprodução do verme, muitas vezes resulta na morte do inseto.
Foco do estudo
Pesquisas anteriores sugeriram o fato de que os vermes de crina de cavalo podem modificar as vias intrínsecas de seus hospedeiros, conduzindo-os em direção à luz e, eventualmente, à água. No entanto, os mecanismos moleculares subjacentes que permitem a estes vermes emular as funcionalidades do sistema nervoso central dos seus hospedeiros têm estado, até agora, envoltos em mistério.
Em busca de respostas, os especialistas embarcaram em uma jornada para estudar padrões de expressão genética em um verme de crina Chordodes em diversas fases de seu controle sobre um louva-a-deus.
O que os pesquisadores aprenderam
As investigações revelaram certos genes que eram dominantes quando o hospedeiro estava sob manipulação.
Em contraste, a atividade cerebral do louva-a-deus permaneceu inalterada, apontando para a possibilidade de os vermes de crina utilizarem as suas próprias estruturas proteicas para controlar o sistema nervoso dos seus hospedeiros.
Investigando mais profundamente as origens destes genes manipuladores, os cientistas fizeram uma descoberta surpreendente.
“Surpreendentemente, muitos dos genes do verme de crina de cavalo que poderiam desempenhar papéis importantes na manipulação de seus hospedeiros eram muito semelhantes aos genes dos mantídeos, sugerindo que foram adquiridos por meio de transferência horizontal de genes”, disse o autor principal Tappei Mishina, pós-doutorado em Genética no BDR.
Roubando genes
A transferência horizontal de genes, que não está ligada à reprodução, permite uma transferência direta de genes entre dois organismos diferentes. Isso pode levar a transições evolutivas rápidas.
Os dados de apoio reforçaram ainda mais a hipótese de que os vermes de crina de cavalo Chordodes podem ter adquirido essas características manipulativas dos louva-a-deus. Em essência, certos genes dentro dos vermes correspondiam aos dos louva-a-deus, mas estavam visivelmente ausentes em outras espécies de vermes de crina que não usavam louva-a-deus como hospedeiros.
Manipulação de host
A conclusão da equipe gira em torno da crença de que vários casos de transferência horizontal de genes de várias espécies de louva-a-deus ao longo do tempo evolutivo resultaram na presença desses genes de mimetismo. Esses genes, especialmente aqueles ligados à atividade neural, atração de luz e ciclos diurnos e noturnos, parecem desempenhar um papel fundamental na manipulação do hospedeiro.
Está bem documentado que a transferência horizontal de genes é crucial para que as bactérias desenvolvam resistência aos antibióticos. Segundo Mishina, a identificação de mais ocorrências desse fenômeno em organismos multicelulares lançará luz sobre sua intrincada dinâmica e, de forma mais ampla, sobre estratégias evolutivas.
“Os muitos casos de transferência horizontal de genes que encontramos na lagarta podem ser um bom modelo para estudo. Usando este modelo, esperamos identificar os mecanismos subjacentes à transferência horizontal de genes e avançar na nossa compreensão da adaptação evolutiva”, concluiu.
O estudo está publicado na revista Biologia Atual.
Gostou do que leu? Assine nosso boletim informativo para artigos envolventes, conteúdo exclusivo e as atualizações mais recentes.
