Mestre das marionetes: estudo do mecanismo de manipulação comportamental de aranhas por parasitas
Authors:   , Delazari Ítalo Mendes 
Published: August 2024

Parasitas com estratégias de transmissão complexas podem alterar o comportamento dos seus hospedeiros, favorecendo sua aptidão. Contudo, sabemos pouco sobre os mecanismos envolvidos nesse processo e evidências recentes sugerem que os parasitas podem utilizar vias pré-programadas no hospedeiro. Aranhas são parasitadas por diferentes organismos, como fungos, dípteros e vespas. Alguns desses inimigos naturais são capazes de alterar o comportamento das aranhas, caracterizado pela construção de teias modificadas antes de sua morte, o que pode fornecer segurança e estabilidade para seu desenvolvimento até a fase de dispersão. Adicionalmente, as teias modificadas construídas por aranhas hospedeiras durante o desenvolvimento de diferentes parasitas frequentemente se assemelham às suas teias construídas durante a ecdise. Além disso, a construção das teias modificadas por algumas aranhas parasitadas por vespas Polysphinctine (Ichneumonidae) parece ocorrer devido a ativação anacrônica do processo de ecdise nas aranhas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar se parasitas filogeneticamente distantes apresentam uma convergência no mecanismo de manipulação de suas aranhas hospedeira, através da ativação anacrônica da ecdise e produção de ecdisteroides no próprio hospedeiro, assim como analisar a expressão gênica de aranhas parasitas por vespas Polysphinctine. Dessa forma, no primeiro capítulo foi conduzida uma revisão sistemática de literatura, examinando as evidências que sustentam essa hipótese para três grupos de parasitas de aranhas: vespas, dípteros e fungos. Encontramos diversas evidências que sugerem que os parasitas estudados possam utilizar o mecanismo de ecdise das aranhas em benefício próprio. Além disso, propomos duas vias principais de ativação desse mecanismo: por meio do sistema neuro-imune das aranhas e pela interação de micróbios presentes nos parasitas com os hospedeiros. Por fim, identificamos possíveis ecdisteroides que possam atuar no processo de manipulação e traçamos direcionamentos para futuros trabalhos que procurem testar essa hipótese. No segundo capítulo, investigamos possíveis diferenças na expressão gênica entre aranhas não parasitadas e parasitadas com o comportamento alterado. Para isso realizamos análises transcritômicas utilizando aranhas Trichonephila clavipes (Araneidae) não parasitadas e parasitadas pela vespa Hymenoepimecis bicolor (Ichneumonidae). Também analisamos a expressão dos genes relacionados a rota da ecdise nas aranhas (Halloween genes). Obtivemos 1421 genes expressos diferencialmente entre aranhas parasitadas com o comportamento alterado e aranhas não parasitadas. Dentre eles, estão genes relacionados com o sistema nervoso, imune e motor. Destacamos os 50 genes com maior diferença na expressão e identificamos alguns deles como potenciais responsáveis pelo comportamento alterado nas aranhas, como os codificadores da Sialina e da Neprilisina-2, que agem no sistema nervoso. Contudo, os genes relacionados à rota da ecdise não apresentaram diferenças entre as aranhas e tiveram baixa regulação em geral. Isso sugere que o mecanismo da ecdise pode não estar diretamente relacionado com a modificação comportamental das aranhas ou que ele seja ativado em etapas anteriores do parasitismo. O mecanismo de manipulação comportamental de aranhas pelas vespas parasitas parece ser muito mais complexo do que esperávamos e pode envolver a ativação de múltiplos sistemas do hospedeiro. Com uma abordagem inédita no estudo de interações vespa-aranha, este trabalho fornece uma nova perspectiva para entender quais os mecanismos envolvidos nas interações envolvendo manipulação. Palavras-chave: Aranhas - Parasitos; Aranhas - Comportamento; Ecdise; Hormônios de muda; Regulação da expressão gênica.