Há tempos, cientistas buscam moléculas naturais que possam servir como base de desenvolvimento a novos fármacos. Para isso, Mônica Pupo, da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP em Ribeirão Preto, começou estudando microrganismos que vivem associados a plantas. Agora, partiu para as formigas saúva e as abelhas sem ferrão, isolando actinobactérias que são indispensáveis para a alimentação, proteção e até desenvolvimento das colônias. Um dos objetivos do estudo é o desenvolvimento de novos remédios contra parasitas e infecções fúngicas.
Formigas agricultoras
Formigas saúva, também conhecidas como agricultoras, cultivam fungo em suas colônias para se alimentar. E vivem associadas a bactérias que evitam a contaminação de fungos nocivos ao ninho. Embora bastante conhecido pela literatura científica, o grupo de Pupo apostou em pesquisar o sistema de simbiose entre a bactéria, da espécie Serratia marcescens, e as formigas. Além de alimentá-las, quais mecanismos evitam que o fungo se torne destrutivo à colônia? E quais benefícios adicionais as bactérias trazem?
Em parceria com pesquisadores da Harvard University, Pupo e seu aluno de doutorado, Eduardo Afonso da Silva Junior, identificaram em uma linhagem de bactérias mantidas em laboratório um aroma semelhante ao dos formigueiros. “O objetivo inicial era identificar as bactérias que produzem antibióticos para proteger as colônias”, conta Junior. No entanto, o cheiro os levou a uma análise de ecologia química e a uma investigação dos compostos produzidos pela bactéria. “Então nós identificamos compostos da classe das pirazinas”, explicou Pupo. De acordo com a pesquisadora, dois desses compostos são encontrados no feromônio de trilha das formigas – substâncias que o inseto produz para demarcar o caminho de volta à colônia. E entre eles, uma molécula nunca antes descrita na literatura científica.
Os pesquisadores descreveram os achados no artigo “Pyrazines from bacteria and ants: convergent chemistry within an ecological niche“, publicado na revista Nature. Mas ainda não desvendaram se os compostos aromáticos são produzidos somente pela bactéria ou numa síntese compartilhada com a formiga.
Abelhas sem ferrão
Paralelamente, Pupo, que também é pesquisadora do Centro de Pesquisa e Inovação em Biodiversidade e Fármacos (CIBFar), buscou entender a relação entre as abelhas sem ferrão (espécie Scaptotrigona depilis), e um fungo que elas mantêm na colmeia, indispensável para sua metamorfose. Sem ele, a larva da abelha não chega a fase adulta. O estudo identificou que o fungo mantido pelas abelhas acumulava pequenas moléculas de ácidos graxos, lipídeos e ergosterol, um esteroide comum em fungos.
Sabendo que os insetos não são capazes de biossintetizar hormônios, o grupo decidiu investigar se o ergosterol estava fornecendo hormônios às abelhas. “O fator nutricional, hormonal, que o fungo confere é a produção desse esteroide”, comentou Pupo sobre o resultado dos experimentos in vitro em que utilizaram tanto o fungo quanto o ergosterol puro, isolado, para alimentar as larvas. “A taxa de metamorfose era basicamente a mesma”, disse.
O grupo também caracterizou os compostos envolvidos nesse processo, no artigo “Stingless Bee Larvae Require Fungal Steroid to Pupate“, colaborando para a compreensão do declínio de populações de abelhas. “Muito do que é usado na agricultura para controlar pragas são inseticidas, agentes fungicidas. E isso pode ter um impacto não apenas na abelha mas na microbiota da qual ela depende”, alerta a pesquisadora.
Reportagem: Tabita Said/Núcleo de Divulgação Científica da USP
Imagens: Rafael Simões e Tabita Said | Edição de vídeo: Lucca Chiavone e Tabita Said
