sexta-feira, 6 de março de 2020

Cientistas descobrem primeiro animal que não respira oxigênio

Parasita que causa 'doença da tapioca' no músculo dos peixes não possui genes mitocondriais

Os cientistas descobriram algo que eles achavam que não existia: um animal que não consegue respirar oxigênio e, obviamente, não precisa.



Esse animal é um parasita chamado Henneguya salminocola, distante da água-viva . Ele vive nos músculos do salmão e da truta, causando pequenos nódulos brancos feios conhecidos como "doença da tapioca". 

O parasita tem apenas 10 células e é menor do que muitas células do nosso corpo, mas possui uma superpotência extraordinária - a capacidade de viver sem a maquinaria para transformar oxigênio em energia, relataram pesquisadores esta semana na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .

"De certa forma, isso muda nossa visão dos animais", disse o autor sênior Dorothée Huchon, professora de zoologia da Faculdade de Ciências da Vida e do Museu de História Natural Steinhardt da Universidade de Tel Aviv, que trabalhou com colaboradores em Israel, EUA e EUA. Canadá.

Embora muitos micróbios tenham evoluído a capacidade de viver sem oxigênio, os animais tendem a ser muito mais complexos, com muitos tipos diferentes de células e tecidos combinados em um organismo. 

Até onde os cientistas sabiam até agora, todos os animais eram alimentados por organelas chamadas mitocôndrias, que convertem açúcar e oxigênio em energia através de um processo chamado respiração, e possuem seus próprios genes "mitocondriais".

Os parasitas utilizados no estudo foram removidos de um salmão chinook, a espécie mostrada acima. O parasita também infecta salmão coho, rosa, sockeye e chum, além de truta arco-íris. Mas ele também passa parte do seu ciclo de vida em um verme. (Robin Loznak / The News-Review via Associated Press)



Huchon estava sequenciando os genomas de Henneguya extraídos de um salmão Chinook e parasitas de peixes relacionados quando notou que os genes mitocondriais de Henneguya estavam ausentes.

"No começo, pensei: 'Cometemos um erro'", disse ela. 

Mas quando as células foram coradas com um corante que torna o DNA fluorescente, apenas o núcleo das células foi manchado - nenhuma mitocôndria apareceu, como em parasitas de peixes relacionados.

O DNA mitocondrial não era a única coisa que faltava. O mesmo ocorreu com os genes de muitas enzimas envolvidas na respiração, normalmente encontrados no núcleo.

Mas de onde vem a energia?
As células ainda tinham organelas que pareciam mitocôndrias e produziam outras enzimas que as mitocôndrias produzem. Eles simplesmente não respiravam mais.

O que os pesquisadores ainda não sabem é como o organismo obtém energia sem respirar oxigênio.

Alguns micróbios que não respiram oxigênio respiram hidrogênio, mas não há evidências de que Henneguya faça isso.

Alguns micróbios parasitas não respiram, mas roubam moléculas de energia chamadas ATP de seus hospedeiros. 

"Acreditamos que é isso que nosso parasita está fazendo", disse Huchon.

As células de Henneguya ainda possuem organelas, como a desta micrografia eletrônica, que se parecem com mitocôndrias e produzem outras enzimas que as mitocôndrias produzem. Eles simplesmente não respiravam mais. (Amigos Americanos da Universidade de Tel Aviv)



Henneguya e seus parentes passam parte de seu ciclo de vida em um peixe e parte de seu ciclo de vida em um verme, embora cada organismo seja especializado em termos de que tipo e parte do peixe ele escolhe e em que tipo de verme vive. No caso de Henneguya , vive nos músculos do salmão coho, chinook, rosa, sockeye e chum, além da truta arco-íris.

Embora esteja relacionado à água-viva, ele não se parece em nada com um. No estágio de esporos, é algo parecido com um girino.

"Caso contrário, é apenas uma grande bolha", disse Huchon.

O parasita parece não incomodar muito o peixe, ela disse, mas a doença da tapioca pode tornar sua carne não comercializável e também estragar a carne mais rapidamente, tornando-o um incômodo para a indústria de frutos do mar: "Ninguém quer comer salmão cheio de pontos brancos dentro ".

Ela suspeita que o músculo salmão e o verme hospedeiro de Henneguya sejam ambientes com pouco oxigênio, tornando a capacidade de respirar oxigênio inútil para o organismo.

Esses dois cistos brancos em um filé de salmão são típicos do tipo que o parasita Henneguya forma no músculo dos peixes. A infecção é conhecida como "doença da tapioca". (Stephen Douglas Atkinson)



Andrew Roger, professor de biologia da Dalhousie University que não participou do estudo, mas fez parte de uma equipe que descobriu o primeiro eucariota (organismo com células complexas) sem mitocôndrias , disse estar surpreso com a descoberta, mas achou as evidências convincentes.

"Havia uma crença de que todos os animais deveriam ter DNA mitocondrial e ser capaz de fazer metabolismo aeróbico", disse ele. "Este não pode. Isso muda a descrição do que você vê no reino animal."

No entanto, ele acredita que "é inevitável" que os cientistas encontrem mais animais como Henneguya entre aqueles que se adaptaram a viver em lugares com quase nenhum oxigênio, como algumas partes do fundo do oceano.

De fato, os cientistas já propuseram que um grupo de animais chamado loriciferans pudesse fazer isso , e tinham algumas evidências de que esse era o caso, embora não fosse tão detalhado ou detalhado quanto Henneguya.

Roger diz que os animais podem realmente usar um processo sem oxigênio para produzir energia a partir do açúcar, mas é muito menos eficiente. Ele suspeita que isso possa ser o que Henneguya está fazendo.

Patrick Keeling, professor de biologia da Universidade da Colúmbia Britânica, também estudou micróbios parasitas que não respiram oxigênio, mas não estavam envolvidos na pesquisa.

Ele disse que é difícil provar que algo não existe, mas disse que Huchon e sua equipe fizeram isso.

Ele acrescentou que a capacidade de viver sem respirar oxigênio evoluiu muitas vezes entre micróbios em ambientes com pouco ou nenhum oxigênio.

"De certa forma, não é surpreendente", disse ele. "Mas é muito legal que os animais também possam fazer isso".
Loading...