.
Uma equipe liderada por Tappei Mishina, do Centro RIKEN de Pesquisa em Dinâmica de Biossistemas (BDR), descobriu que os parasitas manipulam seus hospedeiros usando genes roubados que provavelmente adquiriram por meio de um fenômeno chamado transferência horizontal de genes. O estudo foi publicado na revista científica Biologia Atual em 19 de outubro.
Muitos parasitas manipulam o comportamento de seus hospedeiros para garantir sua sobrevivência e capacidade de reprodução. Os vermes de crina apresentam um dos exemplos mais sofisticados desse tipo de controle de comportamento. Os vermes de crina de cavalo nascem na água e usam insetos aquáticos, como efêmeras, para pegar carona até a terra firme, onde ficam sentados até serem comidos por insetos terrestres, como grilos ou louva-a-deus. Assim que um verme de crina atinge esses hospedeiros, ele começa a crescer e a manipular o comportamento do hospedeiro. O verme de crina amadurecido finalmente induz o hospedeiro a pular na água, muitas vezes até a morte do hospedeiro, para que possa completar sua missão de vida e se reproduzir.
Estudos anteriores sugeriram que os vermes de crina sequestram as vias biológicas dos seus hospedeiros e aumentam o movimento em direção à luz, o que leva os hospedeiros a se aproximarem da água. Os cientistas acreditam que isto é conseguido com moléculas que imitam as do sistema nervoso central dos hospedeiros, mas exactamente como estes parasitas desenvolveram este tipo de mimetismo molecular permanece um mistério.
Para responder a esta questão, os investigadores analisaram a expressão genética no corpo inteiro num Cordodos verme de crina de cavalo antes, durante e depois de manipular seu hospedeiro louva-a-deus. Eles encontraram mais de 3.000 genes de vermes que foram expressos mais quando os hospedeiros estavam sendo manipulados e 1.500 genes de vermes que foram expressos menos. Por outro lado, a expressão genética nos cérebros dos louva-a-deus não se alterou e, de facto, não pôde ser distinguida daquela encontrada em louva-a-deus não infectados. Estes resultados indicam que os vermes crina produzem as suas próprias proteínas para manipular o sistema nervoso dos seus hospedeiros.
Em seguida, os pesquisadores pesquisaram um banco de dados de proteínas para explorar as origens dos genes que Cordodos vermes de crina de cavalo usam para manipular louva-a-deus. “Surpreendentemente, muitos dos genes do verme crina de cavalo que poderiam desempenhar papéis importantes na manipulação dos seus hospedeiros eram muito semelhantes aos genes dos mantídeos, sugerindo que foram adquiridos através de transferência horizontal de genes”, diz Mishina. A transferência horizontal de genes é um processo biológico no qual os genes são transferidos de um organismo para outro, mas não por meio da reprodução. Pode ter consequências evolutivas significativas, permitindo que os organismos adquiram novos genes ou funções rapidamente, ajudando-os potencialmente a adaptar-se a novos ambientes ou estilos de vida.
Análises adicionais apoiaram a ideia de que o mimetismo molecular observado no Cordodos vermes de crina de cavalo são provavelmente o resultado da transferência horizontal de genes de louva-a-deus. Em particular, mais de 1.400 Cordodos Descobriu-se que os genes dos vermes de crina de cavalo correspondiam aos dos louva-a-deus, mas estavam ausentes ou eram muito diferentes das espécies de vermes de crina que não usam hospedeiros de louva-a-deus. Os autores concluem que os numerosos genes de mimetismo que identificaram são provavelmente o resultado de múltiplos eventos horizontais de transferência de genes de várias espécies de mantídeos durante a evolução dos vermes capilares. Estes genes, particularmente aqueles associados à neuromodulação, à atração pela luz e aos ritmos circadianos, parecem desempenhar um papel na manipulação do hospedeiro.
A transferência horizontal de genes é uma das principais formas pelas quais as bactérias evoluem para resistir aos antibióticos. Mishina acredita que à medida que encontrarmos mais exemplos de transferência horizontal de genes entre organismos multicelulares, obteremos informações sobre esse fenômeno, bem como sobre a evolução em geral. “Os muitos casos de transferência horizontal de genes que encontramos na lagarta podem ser um bom modelo para estudo”, diz Mishina. “Usando este modelo, esperamos identificar os mecanismos subjacentes à transferência horizontal de genes e avançar na nossa compreensão da adaptação evolutiva”.
.
