Vespas e sapos usam toxina semelhante à bradicinina para causar dor

Uma ferroada minúscula de vespa pode provocar uma dor aguda. Já a pele de alguns sapos consegue irritar predadores em questão de segundos. Agora, cientistas compreenderam que os dois animais recorrem a uma toxina química muito potente - e que é surpreendentemente parecida com uma molécula presente em humanos e noutros vertebrados.

Uma equipa internacional de investigação, liderada pelo Instituto de Biociência Molecular da Universidade de Queensland, descobriu que certas vespas e alguns sapos produzem um péptido que atua como a bradicinina.

A bradicinina ocorre naturalmente em vertebrados e tem um papel central na dor e na inflamação. À primeira vista, parecia plausível que esses animais tivessem seguido a mesma rota evolutiva.

Mas um novo estudo indica que essa ideia estava errada - e que o mecanismo por trás do fenómeno é bem mais interessante.

Toxina que provoca dor em sapos e vespas

Durante muitos anos, investigadores sustentaram que os péptidos semelhantes à bradicinina encontrados em sapos e vespas tinham a mesma origem biológica da molécula dos vertebrados.

A explicação fazia sentido porque as moléculas são muito parecidas e desencadeiam respostas semelhantes no organismo.

No entanto, o novo trabalho mostrou que essas substâncias surgiram por trajetórias evolutivas completamente distintas.

“Os resultados derrubam décadas de pressupostos sobre a origem desses péptidos”, afirmou o autor principal do estudo, Dr. Sam Robinson.

“Os cientistas acreditavam anteriormente que os péptidos semelhantes à bradicinina no veneno de vespas e nas secreções cutâneas de sapos eram simplesmente as versões deles do péptido dos vertebrados.”

“Em vez disso, a nossa pesquisa mostra que são sósias evolutivos - moléculas que parecem iguais, mas evoluíram de forma independente.”

Em geral, espera-se que características semelhantes indiquem um ancestral comum. Aqui, porém, a natureza chegou a uma solução parecida por caminhos genéticos diferentes.

Uma molécula de dor usada como defesa

Nos corpos dos vertebrados, a bradicinina é especialmente importante em situações de lesão. Quando há dano nos tecidos, essa molécula emite sinais que disparam inflamação e dor.

Esse tipo de resposta serve para avisar o sistema nervoso e dar início ao processo de recuperação.

Como a bradicinina gera sinais dolorosos intensos, ela também se torna uma ferramenta defensiva eficaz. O estudo revelou que vespas e sapos evoluíram substâncias capazes de imitar essa mesma reação no interior dos predadores.

Os investigadores também identificaram que as versões animais dessas moléculas derivam de famílias de genes de toxinas. Esses genes tóxicos são diferentes do gene do cininogénio (kininogen) dos vertebrados, que normalmente dá origem à bradicinina.

O veneno de vespa provoca dor em predadores

Muitos animais alimentam-se de insetos, e a sobrevivência muitas vezes depende de defesas eficientes. Algumas espécies de vespas apostam num veneno que inclui toxinas semelhantes à bradicinina.

Quando um predador - como um mamífero ou uma ave - entra em contacto com o veneno, a toxina ativa recetores de bradicinina no corpo do predador. Esses recetores desencadeiam uma resposta de dor aguda, muito parecida com o efeito da bradicinina natural.

Ao sentir uma dor súbita e intensa, o predador aprende rapidamente. Atacar novamente aquele inseto tende a trazer a mesma consequência desagradável. Com o tempo, essa memória dolorosa ajuda a reduzir novas investidas contra a vespa.

Sapos defendem-se provocando dor

Nos sapos, a tática é diferente, embora o princípio seja semelhante. Em vez de injetarem veneno, eles libertam substâncias químicas por meio de secreções da pele.

Os cientistas observaram que essas secreções contêm imitadores de bradicinina que se encaixam de perto nos sistemas de bradicinina de vários predadores, incluindo mamíferos, aves e peixes.

Quando um predador morde ou toca no sapo, essas substâncias podem causar irritação ou dor.

Para entender o impacto dessas moléculas nos próprios sapos, a equipa realizou testes específicos. Os recetores de bradicinina dos sapos não responderam às substâncias.

Isso indica que as moléculas evoluíram de forma direcionada para afetar predadores - e não o animal que as produz.

Evolução convergente em ação

A descoberta chama a atenção para um processo marcante da biologia conhecido como evolução convergente. Esse tipo de evolução acontece quando espécies muito diferentes desenvolvem, de maneira independente, traços semelhantes ou soluções parecidas diante de desafios equivalentes.

Vespas e sapos vivem em ambientes distintos e pertencem a ramos muito distantes do reino animal. Ainda assim, ambos evoluíram moléculas que imitam a bradicinina, porque essa estratégia química ajuda a travar predadores.

“O estudo mostra que a evolução convergente - quando diferentes espécies desenvolvem características semelhantes - tem um papel crítico e anteriormente subestimado na evolução da vida”, observou o Dr. Robinson.

“A evolução convergente demonstra que a vida não é um emaranhado aleatório e imprevisível de resultados improváveis, mas que, na verdade, progride de forma ordenada, limitada, previsível e talvez até inevitável.”

Prever a evolução ajuda a ciência

“A nossa capacidade de prever resultados evolutivos tem aplicações práticas importantes. Na agricultura, estratégias de gestão de resistência de pragas e plantas daninhas podem ser concebidas de modo proativo, e não reativo”, disse o Dr. Robinson.

“Da mesma forma, médicos podem antecipar rotas de resistência em várias infeções e doenças para desenhar tratamentos combinados ou adaptativos.”

“A evolução convergente pode até permitir que prevejamos como seria a vida extraterrestre e, com isso, desenhar métodos de deteção apropriados.”

O estudo sugere que, quando enfrentam ameaças semelhantes, a evolução pode conduzir espécies diferentes a respostas parecidas.

Mesmo seguindo linhas evolutivas separadas, sapos, vespas e outros animais podem chegar à mesma estratégia: usar moléculas que desencadeiam dor intensa para afastar predadores.