A temperatura afeta o efeito antiviral da Wolbachia

A Wolbachia protege moscas e mosquitos contra vírus. Mas a temperatura à qual o inseto hospedeiro se desenvolve desde o ovo ao adulto pode alterar essa propriedade.

Em 2008, uma importante descoberta reformulou o nosso conhecimento sobre as interações entre microrganismos e os seus hospedeiros. Dois estudos independentes provaram que as moscas podem resistir à infeção viral se transportarem dentro de si um microrganismo muito particular—uma bactéria chamada Wolbachia. Luís Teixeira, investigador principal do IGC, na altura investigador pós-doutorado na Universidade de Cambridge, foi autor de um desses estudos.

A Wolbachia é um microrganismo extremamente bem-sucedido que é transmitido das mães para a sua prole e está presente dentro das células de moscas, mosquitos e muitos outros insetos. Uma vez dentro do hospedeiro, juntamente com o efeito protetor antiviral, possui uma habilidade única para manipular a reprodução. Essencialmente, indivíduos que transportam Wolbachia reproduzem-se melhor que aqueles que não o fazem. Esta característica é chave para o sucesso deste microrganismo, permitindo-lhe espalhar-se facilmente dentro de uma população.

A transferência de Wolbachia de moscas Drosophila para mosquitos que transmitem dengue veio revelar mais tarde que o efeito protetor antiviral também ocorre nestes insetos. Da ciência fundamental nasceu uma aplicação e, com ela, o World Mosquito Program. A ideia? Usar a Wolbachia para combater doenças virais transmitidas por mosquitos. Libertar mosquitos com Wolbachia, que se espalham facilmente devido à sua vantagem reprodutiva, pararia a transmissão viral de pessoas infetadas para não infetadas. Dados recentes da Indonésia já demonstraram uma redução drástica na transmissão de dengue graças a esta estratégia.

Treze anos depois da descoberta do efeito protetor que a Wolbachia confere aos seus hospedeiros, um novo estudo, publicado na revista mBio, aproxima-nos mais um passo de perceber como o faz. Os resultados revelam que a proteção contra vírus é determinada pela temperatura à qual as moscas Drosophila se desenvolvem desde o ovo ao adulto. “Quando mudamos a temperatura de desenvolvimento, observamos que a proteção é reduzida ou desaparece completamente em algumas condições”, revela Luís Teixeira, líder da equipa que conduziu o estudo.

“Em Cambridge, quando descobri que a Wolbachia protegia contra vírus, optei por desenvolver as moscas com as quais estava a trabalhar a 25°C, para acelerar o seu crescimento. Depois de infetar os adultos com vírus, coloquei-as a 18°C, para que a infeção prosseguisse mais devagar e potenciais efeitos na proteção fossem mais fáceis de detetar”, descreve Luís. Depois da mudança do seu grupo para o IGC, uma alteração de temperatura não planeada transformou-se num golpe feliz de serendipidade. Alterar a temperatura de desenvolvimento para 18°C reduz o efeito protetor da Wolbachia. “Estes resultados são intrigantes. Observamos que a temperatura durante o desenvolvimento, antes da infeção, é importante. Mas a proteção acontece depois, nos adultos. Parece que algo muda durante o desenvolvimento da mosca que permite esta proteção por parte da Wolbachia. Mas ainda não sabemos o que é.”

Perceber o efeito da temperatura nesta interação hospedeiro-Wolbachia-vírus é crucial para o sucesso de iniciativas como o World Mosquito Program. A Wolbachia protege não só contra o dengue, mas também contra o zika e a febre amarela. Se a temperatura de desenvolvimento afetar esta interação em mosquitos como o faz nas moscas, é imperativo que conheçamos melhor no futuro as condições nas quais isso acontece. Em zonas geográficas com temperaturas mais baixas, isto pode definir a eficácia de estratégias de controlo de doenças.

O efeito da temperatura pode também ajudar a explicar outros aspetos da biologia da Wolbachia. Na natureza, as moscas vivem em constante interação com esta bactéria. Sabemos que a temperaturas mais altas, a quantidade de Wolbachia nas populações selvagens de moscas Drosophila é mais alta que em regiões frias. “Se a Wolbachia confere mais proteção a temperaturas mais altas, vai provavelmente ser mantida nestas condições. A baixas temperaturas, por sua vez, porque deixa de dar proteção, pode perder-se nas populações”, Luís explica. “Isto pode moldar as populações de moscas na natureza.”

“Comparámos condições onde as moscas são muito semelhantes, partilhando a mesma genética e a mesma Wolbachia, e simplesmente desenvolvemo-las a diferentes temperaturas. Uma condição confere proteção contra vírus e a outra não. Se agora conseguirmos descobrir o que é diferente nestas moscas, talvez consigamos perceber como a Wolbachia protege o seu hospedeiro”, conclui Luís. Encontrar o mecanismo inerente à proteção antiviral conferida pela Wolbachia pode, mais uma vez, vir a revolucionar a área. A resposta pode estar na temperatura de desenvolvimento do inseto hospedeiro.

Este estudo foi desenvolvido no Instituto Gulbenkian de Ciência e contou com o apoio de bolsas FEBS Long Term e Marie Skłodowska-Curie, FCT, Wellcome Trust e ERC.

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