Controle biológico contra Aedes aegypti

Pesquisadores da UENF e da Universidade de Swansea mostram que ação de fungo consegue matar larvas do mosquito em poucas horas

Richard Samuels, Aline Carolino e Tallhes Mattoso, na UENF

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 UENF e da Universidade de Swansea, Reino Unido, liderados pelos professores Richard Ian Samuels, do Laboratório de Entomologia e Fitopatologia (LEF), e Tariq Butt (Swansea). A pesquisa, Financiada pela Faperj, Capes e CNPq, foi publicada pela Revista Científica americana PLoS Pathogens nesta quinta-feira, 07/07/16.

O estudo mostra que fungos entomopatogênicos podem crescer em suspensões líquidas e em substratos sólidos e os seus esporos podem atacar e matar mosquitos em ambientes aquáticos ou terrestres. De acordo com a pesquisa, num ambiente aquático, o ataque dos fungos contra as larvas do mosquito ocorre de forma especializada, rápida e eficaz, com alto potencial para controle do mosquito.

Tariq Butt

— O mosquito Aedes aegypti 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 os impactos ambientais destes pesticidas, bem como o desenvolvimento e propagação da resistência em populações de mosquitos. O controle biológico do vetor usando agentes patogénicos para os insetos é uma alternativa atraente — explica Richard.

Segundo ele, 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 compreendidos.

— Neste estudo, nós conseguimos dar uma olhada mais de perto de como os blastosporos do fungo Metarhizium brunneum atacam os insetos e matam as larvas de mosquitos em seu habitat natural, ou seja, em água doce. Descobrimos que os blastosporos de M. brunneum mataram as larvas de Aedes aegypti muito mais rápido do que os conídios do mesmo fungo — afirma o professor da UENF.

Blastosporo penetrando o intestino da larva

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 aderiram no 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 ou com detergentes. Depois de colar no tegumento, os blastosporos penetram facilmente a cutícula larval (sem a formação de estruturas de perfuração especializadas chamadas appressoria usados 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 no intestino das larvas e de lá invadem o equivalente larval da sistema circulatório.

Já os conídios podem atacar as larvas de Aedes aegypti, 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.

Mosquito Aedes aegypti

Dentro de 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 proteger contra os invasores, e as larvas morrem dentro de 12-24 horas após o primeiro contato.

— Pontos múltiplos de entrada e danos brutos na cutícula e intestino (por blastoporos) resultam em morte larval rápida. Os conídios, por outro lado, não aderem à cutícula nem germinam no intestino, mas causam a mortalidade induzida pelo estresse, o que leva mais tempo para matar as larvas — afirmam os pesquisadores em seu artigo. Uma vez que os blastosporos são também baratos e rápidos para serem produzidos em meio líquido, os pesquisadores concluíram que estes podem ter um maior potencial para o controle do A. aegypti.

Colaboração científica

Aline e Talles na Universidade de Swansea

A pesquisa teve a participação de dois alunos/orientados do grupo de pesquisa do professor Richard (Patologia de Insetos) do LEF/UENF: Thalles Cardoso Mattoso e Aline Teixeira Carolino, que receberam bolsas de doutorado sanduíche da Capes. Thalles trabalhou principalmente na Universidade de Bath e ainda na Universidade de Swansea (ambas no Reino Unido) e Aline somente em Swansea. Na mesma época, o professor Richard fez estágio sênior apoiado pela Capes, ligado às duas Universidades.

— É importante 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 — afirma o professor, 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 com o professor Richard, aguardando pedidos de bolsas de Pós-Doutorado Capes Nota Dez da Faperj.

— O que mais me chamou a atenção lá foi a rapidez com que a pesquisa se desenrola. Isso porque a burocracia lá é muito menor 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 às 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 estamos passando no Pais — conclui.

A equipe da UENF é constituída, além deles, de mais dois doutorandos, um pós-doutorando da Capes, dois bolsistas de Iniciação Científica e três bolsistas de extensão da UENF. O trabalho de campo vinha sendo feito há cinco anos em São João da Barra, mas teve que ser transferido para Campos por conta da falta de recursos da UENF. Atualmente, a pesquisa de campo está concentrada no condomínio Mondrian Life, em frente à UENF.

— As pesquisas continuam. Ainda temos recursos do programa Cientista do Nosso Estado, da Faperj, e aguardamos a liberação dos recursos da Rede Zika, também da Faperj cujo edital foi lançado no ano passado — informa Richard, que foi designado vice-coordenador da Rede Zika #1-Vetores.