Como um vírus zumbificante pode manipular lagartas para se matarem

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A lagarta-do-algodão. Créditos: Moxumbic / Getty Images.

Por David Nield
Publicado na ScienceAlert

Parece algo saído de um filme de terror, mas acontece com mais frequência do que você imagina no mundo dos insetos: vírus assumindo seus hospedeiros e levando-os à morte para que o vírus possa se espalhar mais facilmente para outras vítimas.

Isso realmente vem acontecendo há centenas de milhões de anos, pensam os cientistas, e novas pesquisas ajudam a esclarecer como exatamente isso acontece. Especificamente, como isso acontece com um grupo de vírus que infectam insetos conhecidos como nucleopoliedrovírus (NPVs) e lagarta-do-algodão (Helicoverpa armigera).

Como tem sido observado há mais de um século, sabe-se que os NPVs conduzem seus hospedeiros de lagartas para o topo das plantas antes de morrer, enquanto o comportamento mais natural é que as lagartas afundem na terra antes do estágio de pupa.

Agora temos uma ideia melhor do mecanismo por trás dessa ‘doença das copas das árvores’, como é conhecida, e tem tudo a ver com fototaxia, ou a maneira como os organismos são atraídos para uma fonte de luz (como o Sol).

Em um novo estudo, pesquisadores da Universidade Agricultural da China realizaram uma série de experimentos com a lagarta-do-algodão e um NPV chamado HearNPV.

“Os mecanismos pelos quais parasitas e patógenos manipulam o comportamento do hospedeiro são de amplo interesse, mas poucos estudos os caracterizam definitivamente”, escrevem os pesquisadores em seu estudo. “Aqui, ilustramos como o HearNPV induz fototaxia aprimorada em larvas de H. armigera, sequestrando a percepção visual do hospedeiro e desencadeando o comportamento de escalada, fazendo com que as larvas infectadas morram a uma altura elevada”.

Pesquisas anteriores sugeriram que as lagartas infectadas com HearNPV foram atraídas para fontes de luz, e aqui foi confirmado usando luzes LED, tubos de vidro e malha de escalada. Os insetos com o vírus acabariam mortos no topo da malha, e quanto mais alta a luz, mais alto eles subiam.

Testes adicionais com luzes em diferentes posições confirmaram que era a iluminação pela qual as lagartas eram atraídas, em vez de qualquer resposta à gravidade ou elevações mais altas, e que sua visão estava sendo usada contra elas: uma H. armigera cega não foi afetada pelo HearNPV na mesma medida.

Como toda essa escalada ajuda o vírus não está totalmente claro. Mas se as lagartas estão morrendo no topo das plantas, presumivelmente isso dá ao vírus hospedeiro mais oportunidade de se espalhar ainda mais, seja sendo carregado pelo vento ou mastigado por um predador.

“Como a luz do Sol brilha nas plantas de cima, a fototaxia positiva é provavelmente um mecanismo confiável para garantir que as larvas infectadas morram em altas altitudes nas plantas hospedeiras”, escreveram os pesquisadores.

Tendo confirmado a hipótese anterior, os pesquisadores analisaram as diferenças genéticas entre lagartas infectadas e não infectadas. Eles encontraram seis genes envolvidos na resposta à luz que foram expressos de forma diferente quando o vírus HearNPV se estabeleceu e, finalmente, identificaram três que parecem ser os mais relevantes.

Esses três eram HaBL (para detectar luz de ondas curtas), HaLW (para detectar luz de ondas longas) e TRPL (que converte luz em sinais elétricos). Quando esses genes foram removidos em lagartas infectadas, os insetos eram menos propensos a serem atraídos pela fonte de luz local ou a morrer perto dela.

Tudo isso significa que esses nucleopoliedrovírus parecem sequestrar a afinidade natural dos insetos pela luz e usá-la contra eles. A próxima pergunta para os cientistas é exatamente como esses genes são manipulados pelo vírus – mas essa é uma história para outro estudo.

A pesquisa foi publicada na Molecular Ecology.