Um método natural de controle do mosquito Aedes aegypti, baseado no ataque de um fungo entomopatogênico (que naturalmente parasita insetos), foi desenvolvido conjuntamente por pesquisadores da Universidade Estadual do Norte Fluminense (Uenf) e da Universidade de Swansea, no País de Gales, Reino Unido, liderados pelos professores Richard Ian Samuels, do Laboratório de Entomologia e Fitopatologia (LEF/Uenf), e Tariq Butt (Swansea). Artigo sobre os resultados da pesquisa, financiada com recursos da FAPERJ, da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes/MEC) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq/MCTI), foi publicada nesta quinta-feira, 7 de julho 2016, pela revista científica americana PLoS Pathogens.
O estudo mostra que fungos entomopatogênicos podem crescer em suspensões líquidas e em substratos sólidos e seus esporos podem atacar e matar mosquitos em ambientes aquáticos ou terrestres. De acordo com a pesquisa, em ambiente aquático, o ataque dos fungos contra as larvas do mosquito, com alto potencial para controle, ocorre de forma especializada, rápida e eficaz.
“O mosquito Aedes transmite vírus, incluindo dengue, zika, e chikungunya, contra os quais não há vacinas ou tratamentos disponíveis no momento. O controle dos insetos vetores é a única forma de reduzir a transmissão, que atualmente depende da aplicação de pesticidas sintéticos. Há preocupações com a saúde e com o impacto ambiental destes pesticidas, bem como com o desenvolvimento e propagação da resistência nas populações de mosquitos. O controle biológico do vetor, usando agentes patogênicos para os insetos, é uma alternativa atraente”, explica Richard Samuels, que é Cientista do Nosso Estado, da FAPERJ, e vice-coordenador da Rede 1 do programa Pesquisa em Zika, Chikungunya e Dengue no Estado do Rio de Janeiro, lançado pela Fundação no final de 2015.
Segundo o zoólogo, os fungos podem matar insetos em diferentes ambientes. Eles produzem esporos aéreos, chamados conídios em substratos sólidos e blastosporos em meios líquidos. Blastosporos são considerados mais virulentos (isto é, mais prejudiciais para o inseto-alvo), mas as razões para isso não são bem compreendidas.
“Neste estudo, conseguimos olhar mais de perto como os blastosporos do fungo Metarhizium brunneum atacam os insetos e matam as larvas de mosquito em seu habitat natural, ou seja, em água doce. Descobrimos que os blastosporos de M. brunneum mataram as larvas de Aedes muito mais rápido do que os conídios do mesmo fungo”, conta o professor.
A morte das larvas foi associada às características específicas da interação blastosporo-inseto, que provavelmente contribuem para a virulência. Os pesquisadores descobriram que blastosporos facilmente aderem ao tegumento larval, o que é facilitado pela secreção de mucilagem pelos blastosporos. Esta mucilagem não é solúvel em água e é difícil de quebrar-se ou remover tanto mecanicamente quanto com detergentes. Depois de colar no tegumento, os blastosporos penetram facilmente a cutícula larval (sem a formação de estruturas de perfuração especializadas, chamadas appressoria e usadas por alguns fungos para romper a superfície do hospedeiro). Os blastosporos na água também são ingeridos pelas larvas. Em seguida, começam a se multiplicar rapidamente em seu intestino e de lá invadem o equivalente larval da corrente sanguínea.Já os conídios podem atacar as larvas de Aedes, mas não aderem facilmente ao tegumento larval como ocorre com os blastosporos. Além disso, os conídios dependem de uma combinação da penetração mecânica e da produção de enzimas chamadas proteases, que degradam a cutícula para penetrar no hospedeiro. Em contraste, a invasão pelos blastosporos pode acontecer mesmo na presença de drogas que inibem essas enzimas.
Horas após os blastosporos se ligarem à cutícula larval, os pesquisadores foram capazes de detectar complexas respostas imunológicas e estresse nas larvas. No entanto, essas defesas são insuficientes para protegê-las contra os invasores, e as larvas morrem dentro de 12 a 24 horas após o primeiro contato.
“Pontos múltiplos de entrada e danos brutos na cutícula e no intestino (por blastosporos) resultam em morte larval rápida. Já os conídios, se por um lado não aderem à cutícula nem germinam no intestino, causam mortalidade induzida pelo estresse, o que leva mais tempo para matar as larvas”, afirmam os pesquisadores no artigo. Uma vez que os blastosporos são também baratos e rápidos para ser produzidos em meio líquido, os pesquisadores concluíram que eles podem ter um maior potencial para o controle do A. aegypti.
Colaboração científica
A pesquisa teve a participação de dois alunos do grupo de pesquisa do professor Richard Samuels (Patologia de Insetos) do LEF/Uenf: Thalles Cardoso Mattoso e Aline Teixeira Carolino, que receberam bolsas de doutorado sanduíche da Capes. Thalles trabalhou principalmente nas universidades de Bath (Inglaterra) e Swansea (País de Gales). Já Aline, somente em Swansea. Na mesma época, o professor Samuels fez estágio sênior, apoiado pela Capes, ligado às duas universidades.
“É preciso ressaltar a importância desse estágio no exterior para firmar a colaboração com pesquisadores externos. Não foi tão fácil no início, mas o avanço foi surpreendente. Vamos dar continuidade a esta colaboração, com o objetivo de reduzir o sofrimento provocado por estas epidemias, minimizando os problemas ambientais e de saúde das pessoas”, diz o zoólogo, lembrando que o próximo passo é desenvolver um inseticida biológico para uso doméstico.
Para Aline e Thalles, a experiência em atuar em universidades estrangeiras foi inestimável. Thalles ressalta os ganhos de estar em contato com pesquisadores de vários países do mundo, com culturas inteiramente diferentes. Aline conta que foi muito bem recebida. Adaptou-se tão bem que foi convidada a continuar na Universidade de Swansea, mas não pôde aceitar o convite porque ainda não tinha defendido sua tese de doutorado. Ambos continuam atuando no LEF, aguardando pedidos de bolsas de pós-doutorado Capes Nota Dez.
“O que mais me chamou a atenção lá foi a rapidez com que a pesquisa se desenrola. Isso porque a burocracia é muito menor do que aqui, principalmente no que se refere à compra de materiais necessários à pesquisa”, diz Aline.
Para a pró-reitora de Pesquisa e Pós-Graduação da Uenf, Rosana Rodrigues, o sucesso da pesquisa mostra o quanto é importante manter os investimentos em ciência e tecnologia no Brasil.
“Conseguir um avanço científico dessa natureza, capaz de mitigar o sofrimento da população sem agredir o meio ambiente, mostra o potencial da Uenf em responder a um problema dessa magnitude. Nossa capacidade de pesquisa se equipara à das maiores e mais tradicionais universidades do mundo. Temos certeza de que continuar investindo em ciência e tecnologia é a única saída para superar a crise pela qual está passando o País”, conclui.
A equipe da Uenf é constituída ainda por mais dois doutorandos, um pós-doutorando da Capes, dois bolsistas de Iniciação Científica e três bolsistas de extensão.
*Com informações da Assessoria de Comunicação da Uenf
Assessoria de Comunicação FAPERJ
