[ Livremente traduzido de: With Help from a Bacterium, Cockroaches Develop Way to Store Excess Uric Acid ]

Com o auxílio de uma bactéria, as baratas desenvolveram uma maneira de armazenar o excesso de ácido úrico, o que pode levar a novas conhecimentos sobre essa substância presente em várias doenças que atingem pessoas, principalmente nos rins

5 de novembro de 2009

Qual forma de vida consegue usar como nutrientes matérias que nós e a maior parte dos demais animais consideram dejetos?

Nenhuma outra senão as enormes baratas que infestam os esgotos e brotam dos ralos das banheiras para o horror das pessoas – segundo os cientistas Nancy Moran e Zakee Sabree da Universidade do Arizona, e Srinivas Kambhampati da Universidade do Estado de Kansas.

Os resultados obtidos por esses pesquisadores foram publicados em Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

O ácido úrico e a uréia são dejetos nitrogenados, inúteis como fonte de alimento para os animais. Porém, em consórcio com uma bactéria, as baratas conseguem empregá-los como fonte para a fabricação de suas próprias proteínas.

“Este é um exemplo de simbiose”, observa Moran, “que permite um modo de vida inteiramente novo”.

Algum dia, isso pode nos levar a uma melhor compreensão de como os animais armazenam com êxito o excesso de ácido úrico, um problema nas doenças renais e outras em seres humanos.

Os insetos são os animais mais abundantes e diversificados na face da Terra, diz Matt Kane, diretor de
programa na Divisão de Biologia Ambiental da Fundação Nacional de Ciências (NSF), que financiou a pesquisa.

“Através do sequenciamento de genomas, tais como os usados neste estudo, cada vez mais frequentemente descobrimos que esse sucesso pode ser atribuído ao relacionamento que os insetos forjaram com microorganismos”, acrescenta Kane.

As baratas são um dos insetos mais difundidos. Moran observa: “Embora a reação comum à menção dessas criaturas seja a repulsa, sua má reputação é devida amplamente aos hábitos de umas poucas espécies de baratas”. Menos de um por cento das espécies conhecidas de baratas tem qualquer associação com a espécie humana.

A Barata americana (Periplaneta americana), entretanto, é uma praga comum que alegremente mora nas sombras da sociedade humana.

Tal como muitas baratas, a P. americana
é basicamente herbívora e se alimenta de matéria vegetal em decomposição. Mas ela também pode ser um carnívoro oportunista que se alimenta de animais mortos e dejetos animais.

“Obter suficiente nitrogênio em suas dietas é uma necessidade básica para as baratas”, explica Moran. “Enquanto que vários insetos excretam o excesso de nitrogênio na forma de ácido úrico, as baratas o armazenam internamente nessa forma”.

As baratas podem se aproveitar de súbitas abundâncias de nitrogênio, armazenando-o como ácido úrico e usando essas reservas quando houver carência de fontes de nitrogênio.

Os cientistas observaram o ácido úrico armazenado nos corpos de baratas. Também foi encontrada uma bactéria endosimbionte – um parceiro – que reside em células especializadas, chamadas de bacteriócitos, nas baratas.

Com o nome de Blattabacterium, esta bactéria endosimbionte foi encontrada não somente na Barata americana, como também em várias outras espécies de baratas.

“Estimamos que elas estejam associadas com as baratas por mais de 140 milhões de anos”, diz Sabree. “Elas desempenham um papel duplo: fornecer nutrientes e, dado a sua grande proximidade com o ácido úrico no corpo do inseto hospedeiro, a degradação do ácido úrico para que os níveis dessa substância não fiquem altos demais e matem as baratas”.

Moran, Sabree e seus colegas sequenciaram o genoma da espécie de Blattabacterium
associada à P. americana, na esperança de compreender melhor a natureza do relacionamento entre a bactéria e o inseto. Eles descobriram que a bactéria é capaz de produzir todos os aminoácidos essenciais, muitos aminoácidos não essenciais e várias vitaminas.

Surpreendentemente, nenhum dos genes que se conhece, capazes de codificar enzimas envolvidas na degradação do ácido úrico, foram encontrados no genoma das bactérias, no entanto ela é capaz de usar tanto uréia como amônia, ambos produtos da degradação do ácido úrico, para gerar nutrientes.

A Blattabacterium é capaz de reciclar os dejetos de nitrogênio, “porém ainda não está claro qual é o papel exato que lhe cabe na degradação do ácido úrico”, diz Moran.

“Entretanto”, prossegue ela, “por eras ela provavelmente permitiu às baratas a subsistência em dietas pobres em nitrogênio e a aproveitar dejetos nitrogenados, capacidades cruciais no nicho ecológico e na distribuição global das espécies de baratas”. 

Cheryl Dybas, NSF