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17 de outubro de 2016

Microbiota dos Insetos



Você sabe o que é uma microbiota? Esse termo pode ser caracterizado por qualquer comunidade de microrganismos que compartilha o espaço corporal de outro ser vivo, tanto colonizando apenas as partes superficiais do organismo, como parte internas como o sistema digestivo. A microbiota, na maioria das vezes, estabelece uma relação forte com o seu hospedeiro, podendo acabar se tornando fundamental para certos processos. Um grande exemplo disso é o próprio ser humano, já que nossa microbiota é composta principalmente por organismos que vivem no nosso trato digestivo. Bactérias, archaeas, vírus, fungos e protistas convivem no nosso intestino perfazendo um total de células maior do que o que compõe o nosso próprio corpo, ou seja, “possuímos” mais células de microrganismos do que células humanas.

Mas aí você pode se perguntar: que importância tem toda essa microbiota? Importância máxima. Sem ela, não conseguiríamos viver utilizando todo potencial do nosso organismo. Se um ser humano hipotético se desenvolvesse completamente estéril, teria problemas em relação à digestão de alimentos, deficiências na maturação de seu sistema imunológico, uma maior probabilidade de ser infectado ou desenvolver certas doenças. Provavelmente teria também, como sugerem certos estudos, problemas com sociabilidade entre outras complicações. Essa microbiota coevoluiu há muito tempo conosco, portanto acabou desenvolvendo muitas interações mutualísticas.

O interessante é que essas relações entre microbiota e organismo não se resumem só ao grupo dos mamíferos. Essas relações estão presentes em uma miríade impressionante de seres. E é aqui onde queria chegar. Um dos grupos onde essas relações estão sendo melhor conhecidas é dos insetos. Os insetos são de longe o grupo mais diverso e abundante dentro dos animais, tanto em relação ao número de espécies como em quantidade de nichos habitados e biomassa. Porém, pela sua vasta diversidade ecológica e taxonômica, é difícil fazer generalizações a respeito de sua microbiota. Entretanto, muitas informações novas têm sido descobertas por pesquisadores do mundo todo.

Primeiramente, temos que falar sobre algo de extrema importância quando estamos pensando em microbiota: sua herdabilidade. As possibilidades de que um vínculo evolutivo seja estabelecido entre duas espécies é menor se elas não interagem com frequência. Portanto, quando um ser vivo passa para seus descendentes sua microbiota, existem mais pressões evolutivas para que vínculos sejam mantidos. 

Enquanto que a maioria dos mamíferos apresenta um comportamento social, mesmo que em forma de cuidado parental prolongado, permitindo assim um contato direto hospedeiro-hospedeiro para a transmissão da microbiota, muitos insetos não o apresentam, dificultando a transmissão dos microrganismos. Desse modo, muitos insetos contêm uma diversidade microbiológica baixa comparados com mamíferos, pois acabam sendo colonizados pelos organismos presentes em seu habitat. Porém, não podemos esquecer que também existem grupos sociais dentro dos insetos. É aqui onde eles se sobressaem.

Insetos sociais como cupins, formigas e abelhas são exceções. Neles as relações sociais permitem que existam oportunidades de transferência da microbiota, o que acaba facilitando a evolução de simbiose, ou seja, dependência entre microbiota e hospedeiro. Isso pode ser bem visualizado em alguns grupos, onde as fêmeas exibem comportamentos sofisticados para que junto com os ovos, exista a presença dos simbiontes.

Mas e aí? Qual é a real interação dos microrganismos com os insetos? Quais as funções realizadas ou benefícios conquistados? Basicamente, o que se sabe é que fatores como nutrição, proteção contra parasitas e patógenos, modulação do sistema imune, comunicação e questões referentes ao desenvolvimento do inseto estão presentes nesse sistema.

Intimamente relacionado à nutrição dos insetos, uma das funções que a microbiota exerce é a detoxificação dos alimentos. Certas fontes de nutrientes se tornam disponíveis para consumo apenas se suas toxinas forem neutralizadas, como por exemplo, alguns componentes de parede celular das plantas. Outra função nutritiva que a microbiota apresenta e que está bem representado nos cupins é a degradação da celulose. Os cupins se alimentam prioritariamente de madeira e, portanto, de celulose, e só podem degradar a mesma com a ajuda de sua diversificada microbiota intestinal.

A colonização do trato digestivo dos insetos por microrganismos comensais ou mutualísticos acrescenta também uma resistência contra invasão parasítica. Entre os mecanismos estão sendo propostos competição por nutrientes, ocupação de nicho e algumas vias imunológicas. Diversos experimentos suportam a hipótese de que quanto mais diversa uma microbiota é, mais resistente a invasão o organismo se torna.

A microbiota acaba afetando até mesmo o próprio desenvolvimento do inseto. Experimentos feitos com larvas estéreis de Drosophila melanogaster (mosca da fruta) mostram que essas moscas, quando na presença da microbiota normal, suas taxas de crescimento e desenvolvimento são maiores em comparação com aqueles das estéreis.

Em muitos casos, processos de biossíntese ou de quebra metabólica realizados pela microbiota acabam originando componentes com função de comunicação, como os feromônios. Experimentos feitos, novamente, com nossa querida D. melanogaster, revelam que a atratividade sexual está completamente relacionada com a similaridade microbiológica entre os indivíduos.

Portanto, já sabemos que a microbiota é fundamental em muitos aspectos na vida de um inseto. Mas o que podemos fazer com esse conhecimento? Ele nos cria alguma utilidade prática? Dentro da perspectiva médica, muitas são as utilidades. Um dos exemplos mais interessantes é relativo aos vetores de doenças. Sabendo que microorganismos simbiontes podem influenciar na efetividade de transmissão de patógenos, podemos modular essa microbiota, criando assim, um belo método de controle de doenças. Poderíamos fazer com que os mosquitos parassem de transmitir dengue, febre amarela, malária e tantas outras doenças que assolam a humanidade. Sendo assim, o conhecimento da microbiota dos insetos pode fazer com que práticas úteis surjam e isso acabe aumentando nossa qualidade de vida.

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