Os cientistas revelaram o mais antigo
escorpião – e aracnídeo – conhecido na Terra: uma espécie misteriosa com
mais de 430 milhões de anos descoberta perto de Waukesha, Wisconsin,
cerca de 29 quilómetros a oeste de Milwaukee.
“Qualquer coisa
que afaste ainda mais as origens dos aracnídeos é significativo”,
escreveu o paleontólogo Jason Dunlop, curador de aracnídeos no Museu de
História Natural de Berlim, num e-mail para a Science .
Isso porque os aracnídeos são o segundo grupo de animais mais
diversificado depois dos insetos e, portanto, poderiam esclarecer a
origem das aranhas, carrapatos, ácaros e escorpiões modernos.
Cerca
de 450 milhões de anos atrás, a região de Waukesha costumava ser um
oceano quente e raso. Com o tempo, o baixo teor de oxigênio e a alta
salinidade preservaram os fósseis dos animais que ali percorriam.
Os pesquisadores desenterraram pela primeira vez
o que seriam os fósseis de escorpiões mais antigos no início da década
de 1980. Mas eles não sabiam o que tinham encontrado e arquivaram a
maior parte dos fósseis nas gavetas do Museu de Geologia da Universidade
de Wisconsin. Mesmo décadas depois, “não sabíamos que tínhamos
escorpiões”, diz Andrew Wendruff, paleontólogo da Universidade
Otterbein.
Wendruff e sua equipe começaram a trabalhar com os
fósseis de Waukesha por volta de 2016, enquanto Wendruff terminava seu
doutorado. Depois de percorrer todo o acervo, que inclui principalmente
artrópodes e vermes, os pesquisadores notaram o que pareciam ser dois
escorpiões. As criaturas exibiam sete seções no tórax – ou placas
abdominais – diz Paul Selden, paleontólogo da Universidade do Kansas, em
Lawrence, que não esteve envolvido na pesquisa. Os fósseis de
escorpiões mais jovens têm apenas seis dessas placas, e os escorpiões de
hoje têm cinco.
Os cientistas também notaram que a anatomia
interna dos animais antigos estava bem preservada, o que é raro em
fósseis desta idade. Quando compararam a anatomia dos dois fósseis com a
dos escorpiões modernos, encontraram semelhanças impressionantes nas
estruturas circulatórias e respiratórias. “Isto sugere que partes da
anatomia interna dos escorpiões não mudaram muito em quase 440 milhões
de anos”, diz Dunlop. Os pesquisadores conhecem as idades dos fósseis
graças a outros fósseis de animais bem datados no local.
Os cientistas batizaram a nova espécie de Parioscorpio venator (latim para "escorpião progenitor caçador") e a descrevem em detalhes hoje em Relatórios Científicos .
Esses dois exemplares do venator Parioscorpio permaneceram sem identificação por mais de 35 anos em uma gaveta do museu.
Museu de Geologia da Universidade de Wisconsin
Uma das grandes questões restantes é se o P. venator
vivia na água ou na terra. Os aracnídeos estiveram entre os primeiros
animais a se tornarem terrestres, mas os cientistas não sabem se um
único ancestral comum chegou à terra e depois se ramificou nos
diferentes grupos de aracnídeos que conhecemos hoje, nem se alguns
grupos chegaram à terra de forma independente. “Tem havido muita
controvérsia [sobre] se esses primeiros escorpiões eram aquáticos ou
não”, diz Selden.
Wendruff e seus colegas argumentam que, como a estrutura interna do P. venator
é tão semelhante à dos escorpiões modernos, é muito provável que ele
pudesse ter vivido na terra e respirado ar. No entanto, como os
espécimes foram encontrados entre outros fósseis marinhos num depósito
marinho raso perto da costa, também é possível que fosse aquático.
Nenhum dos dois fósseis mostrou qualquer evidência de guelras ou pulmões
antigos, ou qualquer outra estrutura anatômica que pudesse revelar de
forma decisiva seu antigo lar. “Infelizmente, não há realmente nenhuma
evidência que indique que isso pode ser feito de uma forma ou de outra”,
diz Selden.
Wendruff e sua equipe levantam a hipótese de que P. venator
vivia na água, mas era capaz de se aventurar em terra, como fazem os
caranguejos-ferradura modernos para acasalar e desovar. Segundo Dunlop,
também é possível que os primeiros escorpiões tenham desembarcado em
busca de suas presas, principalmente insetos primitivos, milípedes e
outros aracnídeos, que também começaram a aparecer no registro fóssil
nesse período.
Fósseis de escorpiões mais antigos e bem
preservados poderiam ajudar a resolver o debate. “Em algum momento,
alguém encontrará um escorpião mais velho”, diz Wendruff. “Mas agora,
esta é definitivamente a base da árvore do escorpião da vida.”
O
venador Parioscorpio (esquerda) tinha um sistema cardiovascular
pulmonar semelhante ao dos escorpiões modernos. Os tórax dos escorpiões
modernos (centro e direita) foram usados para interpretar a anatomia
interna dos fósseis. (Da esquerda para a direita): Andrew Wendruff; Christian Wirkner; André Wendruff
quarta-feira, 8 de janeiro de 2020
Os oito fósseis mais incríveis preservados em âmbar
Por: Marcus Cabral - 08/01/2020
Mesmo que fósseis em âmbar não sejam úteis para extrair sangue de
dinossauros para fins de clonagem, apesar do que o Jurassic Park faça
você acreditar, eles ainda preservam instantâneos surpreendentes da vida
milhões de anos atrás.
O âmbar é uma resina de árvore fossilizada, uma substância viscosa e
pegajosa secretada pelas plantas para protegê-las de pragas e
predadores.
E, como se destina a proteger uma planta dos predadores, às vezes esses
organismos ficam presos na resina e congelados por milhões de anos,
preservando estruturas frágeis e instâncias únicas de comportamento que
os paleontologistas nunca teriam visto de outra maneira. Estes são apenas nove exemplos dos fósseis mais incríveis encontrados em âmbar nos últimos anos.
Inseto 'estrangeiro' em âmbar de 100 milhões de anos atrás
Apresentando Aethiocarenus burmanicus.(imagem: George Poinar, Jr.)
Cerca
de 100 milhões de anos atrás, um inseto de aparência alienígena, com
uma cabeça bizarra e longas pernas finas, provavelmente rastejava pelas
árvores no que é hoje a Birmânia. O
inseto é tão estranho que os pesquisadores dizem que não é apenas uma
nova espécie, mas também pertence à sua nova ordem científica.Vivendo na época dos dinossauros, o inseto era minúsculo e sem asas.Existem apenas dois espécimes dessa nova espécie, ambos preservados em âmbar birmanês. Leia aqui
Penas de dinossauro fofas
Cerca
de 99 milhões de anos atrás, um dinossauro juvenil ficou com o rabo de
penas preso na resina da árvore, uma armadilha mortal para a pequena
criatura.Mas
seu infortúnio está agora dando aos cientistas uma visão única dos
dinossauros de penas que prosperaram durante o período cretáceo. Pesquisadores
disseram na quinta-feira que um pedaço de âmbar - resina fossilizada -
detectado por um cientista chinês em um mercado em Myitkyina, Mianmar,
no ano passado continha 1,4 mm (36 mm) da cauda do dinossauro, completo
com ossos, carne, pele e penas .O dinossauro em si não tinha mais de 15 cm de comprimento, mais ou menos do tamanho de um pardal. Leia aqui.
Artrópodes mais antigos já preservados em âmbar
Crédito da imagem: Alexander Schmidt, Eugenio
Os
Alpes Dolomitas do nordeste da Itália revelaram muitas gotículas de
âmbar, cada uma com dois a seis milímetros de comprimento e não com uma
aparência notável do lado de fora.No
entanto, uma equipe internacional de pesquisadores liderada por Eugenio
Ragazzi e Guido Roghi, da Universidade de Pádua, e por Alexander
Schmidt, da Universidade de Göttingen, descobriu alguns dos artrópodes
mais antigos já encontrados na resina de árvores. Existem dois gêneros nas gotículas, ambos os ácaros da vesícula.Isso por si só é surpreendente.Hoje, os ácaros da galha se alimentam predominantemente de plantas com flores.No entanto, esses ácaros antigos datam do Triássico, antes de as flores terem evoluído.Fonte: Schmidt AR et al., Artrópodes em âmbar do período triássico .Proc Natl Acad Sci EUA A. 2012 Sep;109 (37): 14796-801.doi: 10.1073 / pnas.1208464109
Aranha atacando uma vespa
Crédito da imagem: Dr. George Poinar Jr.
Preso em um pedaço de âmbar, a aranha juvenil parece estar prestes a devorar uma vespa macho que foi presa em sua teia.Uma cena tão horrenda entre aranha e presa nunca foi encontrada no registro fóssil. O
instantâneo surpreendente mostra um evento que ocorreu no período
inicial do Cretáceo, cerca de 97 a 110 milhões de anos atrás, no vale
Hukawng de Mianmar, "quase certamente com dinossauros vagando por
perto", como relata o comunicado à imprensa sobre essa descoberta. Leia mais aqui.
Âmbar do Báltico com Inclusão de Lagarto
Cortesia: Heritage Auctions
O
âmbar do Báltico também é conhecido como succinita, e a variedade
européia tende a ter um tom mais claro e amarelado do que outras
variedades, como as amostras de âmbar da República Dominicana.Obviamente, é o "Lagarto" curvo preservado dentro deste incrível pedaço de âmbar que faz dele um espécime além da crença.A criatura é provavelmente um anfíbio de uma variedade de salamandras, o que deve torná-la ainda mais rara. Como
as inclusões são tipicamente encontradas apenas em cerca de dez por
cento das amostras de âmbar, qualquer vertebrado raro como esse é um
tesouro paleontológico.Um grupo de cientistas na Rússia realizou vários testes no esforço de autenticar esta amostra.É impossível determinar detalhes taxonômicos específicos da criatura sem mais testes especializados.Exemplos como esse continuarão sendo estudados e testados. Leia mais aqui
Primeira salamandra em âmbar
Crédito da imagem: Dr. George Poinar Jr.
Hoje, as salamandras estão ausentes das ilhas do Caribe.Mas um bloco de âmbar dessa área preserva uma salamandra, no entanto.Não apenas isso, mas acabara de passar por um momento difícil em sua vida antes de sucumbir à resina viscosa.Uma
de suas pernas havia sido arrancada por um predador antes de cair em um
depósito de resina, enterrando-o para sempre desde o início do mioceno. Poinar
e sua equipe, que estudaram o fóssil, disseram que a salamandra era um
Palaeoplethodon hispaniolae extinto, parente próximo das numerosas
salamandras dos Apalaches de hoje.Até a árvore da qual o âmbar veio está mais relacionada às árvores da África Oriental do que a qualquer coisa no Caribe.Assim,
a descoberta pode conter pistas sobre como a vida nessas ilhas evoluiu,
com a teoria atual de que esses pequenos anfíbios flutuavam sobre as
ilhas em toras flutuantes e outras formas de vegetação.Todas
essas salamandras do Caribe podem ter sido extintas devido às mudanças
climáticas, diz Poinar mais uma vez, depois de terem publicado a
descoberta na revista Paleodiversity.
Escorpiões Pungentes
Tityus apozonalli de Chiapas, México (Crédito da imagem: Riquelme et al. PLOS ONE CC-BY 4.0)
Um
raro escorpião macho preservado em âmbar foi descoberto recentemente no
mioceno (23 a 15 milhões de anos) de âmbar de Chiapas, no México.Descrito no PLOS ONE por Francisco Riquelme e coautores na semana passada , Tityus apozonalli é uma nova espécie de escorpião precoce intimamente relacionada a outras espécies fósseis neotropicais.Este espécime foi descoberto por um fazendeiro em um poço de terra cavado à mão.
Plantas que Comem Carne
Tityus apozonalli de Chiapas, México (Crédito da imagem: Riquelme et al. PLOS ONE CC-BY 4.0)
Na verdade, é bastante incomum que pedaços grandes de plantas fiquem presos em âmbar. É por isso que foi tão notável que em 2014 Eva-Maria Sedowski e co-autores
foram capazes de encontrar e descrever alguns dos primeiros restos
preservados de uma planta carnívora em âmbar do Báltico com
aproximadamente 40 milhões de anos.
Os tentáculos pegajosos dessa planta fóssil se assemelham aos da
moderna família de plantas Roridulacea, atualmente restrita apenas à
África do Sul. Esta descoberta revela que esse grupo já teve uma distribuição muito mais difundida. Um inseto que cuida de seus filhotes.
Estudioso apresenta metodologia para reconhecer formas de infestação desses animais em zonas urbanas
Escorpiões são animais venenosos encontrados em regiões tropicais do
planeta. No Brasil, o escorpião-amarelo responde pelo maior número de
acidentes com seres humanos. Os nativos do país são classificados em
quatro famílias, sendo os espécimes do gênero Tityu, da família
Buthidae, os que provocam o maior número de acidentes. Em 2018, segundo
dados ainda não consolidados do Ministério da Saúde (MS), foram
registrados 141,4 mil casos. Esses fatos justificam a preocupação das
autoridades em considerá-los problema de saúde pública, de notificação
compulsória. Ou seja, as secretarias de saúde municipais e estaduais
devem informar as ocorrências aos sistemas de registros competentes do
MS.
O escorpião do gênero Tityus está amplamente distribuído pelo país,
com grande capacidade de se adaptar a áreas urbanas (veja quadro). Além
disso, é capaz de secretar um veneno com alto potencial de gravidade.
Buscando uma maneira de auxiliar o poder público a notificar os
acidentes com aracnídeos (escorpiões, aranhas, carrapatos), o biólogo
Angelo Henrique Biazi apresentou a dissertação de mestrado intitulada
Análise de agrupamentos para reconhecimento de padrões de infestação de
aracnídeos em zonas urbanas, em que desenvolve uma metodologia simples
para reconhecer formas de infestação desses animais em zonas urbanas. O
trabalho foi apresentado ao Programa de Pós-Graduação da Faculdade de
Ciências e Letras da Unesp, Câmpus de Assis, sob a orientação do
professor Fernando Frei.
Utilidade pública
Biazi tomou como base a cidade de Assis, no interior paulista, com
aproximadamente 100 mil habitantes, sendo 95% da população residente na
área urbana. Assis é quase totalmente urbanizada, com prestação de
serviços de distribuição de água tratada, coleta e tratamento de esgoto e
coleta e destinação do lixo em praticamente 100% do município.
Em seguida, estratificou a área urbana em macrorregiões, de acordo
com critérios socioeconômicos definidos pelo Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatística (IBGE). Também procurou selecionar as espécies
de aracnídeos e os pontos do município que a literatura descreve como
favoráveis ao aparecimento de escorpião, entre os quais terrenos
baldios, praças, cemitérios, encosta de rios, regiões arborizadas. “A
quantidade de amostras foi determinada de acordo com a densidade
populacional da região”, explica.
Com essas informações, o autor aplicou o método denominado
Reconhecimento de Padrão, utilizando técnicas de Análise de
Agrupamentos, baseadas em algoritmos. Segundo Biazi, Análise de
Agrupamentos é o nome genérico atribuído a uma variedade de processos
estatísticos que procuram elaborar critérios para agrupar objetos, seres
humanos, animais, plantas, municípios, entre outros. “Dada uma amostra
de diversas regiões geográficas, por exemplo, medidas segundo
características variadas, procura-se agrupá-las de acordo com as
características semelhantes”, esclarece.
Nesse estudo, o município de Assis foi dividido em seis grupos, onde
foram inseridos 85 pontos para coleta de animais, distribuídos
geograficamente de forma a representar as diversas características
urbanas. Ao final da análise, foram avaliados 25 pontos (Figura 1)
representativos das diversas características urbanas. Os animais
capturados tiveram suas identificações realizadas no Laboratório de
Insetos Aquáticos da Unesp de Assis.
FIGURA 1 – Pontos de coleta selecionados para análise de cluster.
O estudo apontou que os grupos 1 e 2 tiveram pontos distribuídos por
regiões de estratos sociais A, B e C (segundo critérios do IBGE). O
grupo 3 é caracterizado pelos estratos sociais B e C. Os grupos 4, 5 e 6
possuem seus únicos pontos nas camadas A, D e C (Figura 2). “A
distribuição de escorpiões observada nos pontos de coleta não tem uma
relação direta com as condições socioeconômicas. Verificamos que uma
mesma família foi encontrada em estratos socioeconômicos diferentes e
não existe um estrato com uma única família”, disse o pesquisador. De
acordo com o estudo, as várias camadas socioeconômicas estão
distribuídas em diversas regiões geográficas, que apresentam variedade
na temperatura, umidade, vegetação, pavimentação e presença de resíduos.
FIGURA 2 – Grupos formados após a Análise de Agrupamentos. Os números próximos às formas indicam a que grupo o ponto pertence.
Biazi destaca que a simplicidade da metodologia adotada a transforma
em uma ferramenta de utilidade pública, podendo ser utilizada por
agentes de saúde para identificar pontos de infestação não somente por
escorpião, como por outros animais. Ele informa que utilizou software
livre, em língua portuguesa e com tutorial, fatores que facilitam sua
utilização.
Adaptação
O estudo apontou a presença de escorpião-amarelo nos diversos estratos
sociais, o que equivale a dizer que eles se adaptam ao ambiente,
independente de ser úmido e com pouca luz – características de seus
locais preferidos. “Os mais venenosos são os que mais se adaptam ao
ambiente urbano”, lembra Biazi. Eles são carnívoros e adoram baratas.
Assim, manter a cidade e as moradias limpas evita a proliferação desses
animais. O pesquisador observa que os escorpiões nunca estão sós.
Segundo ele, as infestações costumam ser grandes. “Onde aparece um, pode
procurar que existem outros,” completa.
QUADRO
O que fazer em caso de acidente
Em caso de acidente com escorpião, a vítima deve procurar um hospital de
referência onde pode ser encontrado o soro específico para aquele tipo
de acidente, diz o médico veterinário Rui Seabra Ferreira Jr.,
pesquisador adjunto do Centro de Estudos de Venenos e Animais
Peçonhentos, uma unidade complementar da Unesp situada no Campus de
Botucatu. Segundo ele, o ideal é levar o animal para que os
profissionais de saúde possam identificá-lo e aplicar o antídoto
correto. “O tratamento para picada de escorpião é a aplicação do soro
antiescorpiônico. Daí a importância de levar o animal causador do
acidente.” Ferreira Jr. Lembra que o soro antiaracnídeo também
neutraliza o veneno do escorpião.
“Crianças e idosos costumam ser as vítimas mais graves”, diz Ferreira
Jr. “As crianças, em razão do baixo peso, e os idosos, porque o sistema
imune já não funciona bem. Dependendo da quantidade de veneno inoculado
na criança ela pode entrar em choque por causa da dor, que é muito
forte,” lembra. Para o especialista, o sucesso no prognóstico médico
depende da rapidez entre o momento do acidente e o início do tratamento,
principalmente em crianças e idosos.
De acordo com o especialista, a aplicação de outras substâncias no local
atingido não resolve o problema. Segundo ele, também não se deve
comprimir a região com elástico, comumente chamado de garrote. “O ideal é
a vítima procurar atendimento especializado”, finaliza.
segunda-feira, 2 de abril de 2018
Adaptados ao ambiente urbano, escorpiões se proliferam e picam cada vez mais
Evanildo da SilveiraDe São Paulo para a BBC Brasil
Número de mortes por picadas de escorpiões saltou de 13 para 124 de 2000 a 2016, segundo Ministério da Saúde .
Eles são pequenos, entre 10 e 12 cm,
discretos, noturnos e tímidos, preferindo se esconder em lugares
escuros e úmidos, como pilhas de entulhos, frestas em casas, roupas e
calçados. Mas quem pisar neles terá uma experiência muito dolorosa e
desagradável. Os escorpiões são aracnídeos, que compreendem cerca de 2
mil espécies no mundo e 130 no Brasil, das quais apenas quatro são
responsáveis pela maior parte dos ataques a humanos no país - que não
são poucos e vêm crescendo.
Segundo o Ministério da Saúde, entre 2000 e 2016 o número de
vítimas de picadas desses animais cresceu 628,8%, passando de 12.552
para 91.485. O aumento do número de mortes foi maior ainda, 853,8%,
saltando de 13 para 124, geralmente crianças ou idosos, no mesmo
período.
A quase totalidade desses acidentes é causada pelas quatro espécies mais conhecidas: escorpião-amarelo (Tityus serrulatus), escorpião-amarelo-do-nordeste ou escorpião-do-nordeste (Tityus stigmurus), escorpião-preto (Tityus bahiensis) e escorpião-grande (Tityus obscurus).
Segundo a bióloga Denise Candido, do Laboratório de Artrópodes do
Instituto Butantan, entre e 80% e 90% das picadas registradas no Brasil
são das duas primeiras dessas quatro espécies.
As causas para o
aumento do número de acidentes envolvendo escorpiões são bem conhecidas.
"Isso certamente está relacionado ao crescimento populacional desse
artrópode, que se adaptou muito bem ao ambiente urbano, onde encontra
abrigo, alimento, e pouco inimigos naturais", explica o biólogo Antonio
Carlos Lofego, do Departamento de Zoologia e Botânica da Universidade
Estadual Paulista (Unesp) em São José do Rio Preto.
Denise diz que
esse aumento do número de escorpiões e, consequentemente, dos
acidentes, se deve ao crescimento urbano desordenado, com as cidades se
expandindo a custa de desmatamentos. "Esses animais estão onde sempre
estiveram, onde eles ocorrem naturalmente", explica. "Além de abrigo,
eles encontram no nosso lixo muitas baratas, que são suas presas. Nessas
condições, eles podem se reproduzir com muita facilidade."
Extração de veneno do escorpião;
Butantan destaca que esse é um processo realizado por um profissional e
que as pessoas não devem manusear estes animai.
Além disso, o escorpião-amarelo e escorpião-amarelo-do-nordeste têm
como característica peculiar a reprodução por partenogênese, ou seja,
sem machos, sem a necessidade de que os óvulos das fêmeas seja
fecundados pelo esperma de um indivíduo do sexo masculino. "Isso aumenta
muito a capacidade de crescimento populacional, pois cerca de 90% dos
indivíduos de uma população são fêmeas, com capacidade para produzir
descendentes", diz Denise Candido.
Veneno
De
acordo com ela, os escorpiões são animais de hábitos noturnos, que
procuram esconderijos durante o dia. Nas cidades, pode ser, por exemplo,
sob um pano úmido, dentro de um calçado, embaixo ou atrás de uma
estante ou numa fresta. "A pessoa não vê o animal e acaba tocando-o com a
mão ou pisando nele", diz. "Para se defender, ele pica."
Ao fazer
isso, ele injeta na vítima um veneno neurotóxico, que age no sistema
nervoso e provoca sempre muita dor, a princípio no local da picada, e
que, na sequência, vai se espalhando para todo corpo. "Em muitas
pessoas, geralmente adultas, esse pode ser o único sintoma", informa
Lofego. "Mas o quadro pode evoluir para complicações maiores."
Na
verdade, diz Lofego, os sintomas dos pacientes pode ser dividido em
três categorias: leve (dor local suportável, queimação, formigamento),
moderado (dor muito forte, náuseas, vômitos às vezes, respiração
acelerada, taquicardia, salivação e sudorese), e grave (sintomas mais
intensos, prostração, convulsão, coma, insuficiência cardíaca, edema
pulmonar).
Segundo Lofego, a evolução para um quadro mais grave
pode ser muito rápida - algo como uma ou duas horas. "Por isso, o
atendimento imediato é fundamental, principalmente para crianças, que
são as vítimas que geralmente apresentam o terceiro quadro de sintomas
(grave) e podem morrer", alerta.
"Não ocorrendo a morte, normalmente a vítima se recupera sem sequelas."
Escorpião-amarelo é um dos que mais pica.
Prevenção
Para evitar contato
com escorpiões e o consequente risco de picadas, o recomendável é manter
esses animais longe das residências.
"Para isso, deve-se evitar o
acúmulo de lixo e mantê-lo bem armazenado e fechado, além de vedar
ralos, frestas, soleiras de portas, afastar as camas das paredes e
evitar que cobertas, lençóis e colchas encostem no chão, porque eles
podem subir por elas", avisa Candido.
Depois que ocorre a picada, a
solução é o soro contra o veneno, que neutraliza sua ação. Um dos
centros de pesquisa que produz esse medicamento no Brasil é o Instituto
Butantan, que possui um viveiro com cerca de 10 mil escorpiões.
Além
disso, a instituição realiza pesquisas, com o objetivo de aumentar o
conhecimento sobre a peçonha desses animais, para entender melhor seus
efeitos no organismo humano.
Há ainda outras linhas de pesquisa no país, que buscam desenvolver novos medicamentos a partir do veneno dos escorpiões.
"Como
ele é muito complexo em sua composição e apresenta ação biológica
bastante variada e intensa sobre o corpo humano, tornou-se objeto de
vários estudos de biotecnologia no Brasil e em outros países do mundo",
conta o biólogo Claudio Maurício Vieira de Souza, da Divisão de
Artrópodes do Instituto Vital Brazil, no Rio de Janeiro, no qual também
são realizados estudos sobre esses animais.
Mutirões sem nenhum preparo'
Mas
há algo mais urgente do que o desenvolvimento de novas drogas. "Tendo
em vista a gravidade da situação, e com a perspectiva de que possa
aumentar ainda mais a incidência de acidentes, as autoridade devem se
mobilizar para desenvolver planos de ação, visando o controle desses
animais com base em informações técnicas e pesquisas", recomenda Lofego.
"Ainda falta muito estudo para entender melhor esse fenômeno, que é
recente."
Ele conta que tem visto muitas ações extremamente amadoras em relação ao combate ao escorpião.
"Muitas
vezes, são mutirões de pessoas sem nenhum preparo, procurando pelo
animal desordenadamente, depois de alguns acidentes mais graves",
critica. "Tudo é feito sem um plano estratégico, que inclua ações
escalonadas de curto, médio e longo prazo, envolvendo as comunidades e
campanhas educativas."
Lofego revela que na sua própria região, de
São José do Rio Preto, a cerca de 450 km de São Paulo, por exemplo, a
incidência de picadas é altíssima. "Mesmo assim, nós aqui da Unesp nunca
fomos procurados pelos representantes públicos competentes para
colaborar em um plano de controle desses aracnídeos", reclama. "Aliás,
até sinalizamos com uma intenção de colaboração e não recebemos nenhum
retorno."
Há inciativas,
segundo ele, para desenvolver medicamentos imunomoduladores (que
modificam a resposta do sistema imunológico e são usados, por exemplo,
em pessoas que tiveram órgãos transplantados), de combate à
hipertensão, de tratamento de tumores, antimicrobianos e produtos
inseticidas, entre outros.
quarta-feira, 7 de fevereiro de 2018
Spider genes put a new spin on arachnids’ potent venoms, stunning silks, and surprising history
For a display of nature's diabolical inventiveness, it's hard
to beat spiders. Take the reclusive ogre-faced spider, with its large
fangs and bulging, oversized middle eyes. Throughout the tropics these
eight-legged monsters hang from twigs, an expandable silk net stretched
between their front legs so they can cast it, lightning-fast, over their
victims. Showy peacock spiders, in contrast, flaunt rainbow-colored
abdomens to attract mates, while their outsized eyes discern fine detail
and color—the better to see both strutting mates and unsuspecting prey.
Bolas spiders, named for the South American weapon made of cord and
weights, specialize in mimicry. By night, the female bolas swings a
silken line with a sticky ball at its end while emitting the scent of a
female moth to lure and nab male moths.
Among spiders, "Every group has a weird story," says Hannah
Wood, a spider researcher at the Smithsonian Institution National Museum
of Natural History (NMNH) in Washington, D.C. Spiders' universal
ability to make silk helps explain their global success—an estimated
90,000 species thrive on every continent except Antarctica. This
material, used for capturing prey, rappelling from high places, and
building egg cases and dwellings, is itself fantastically diverse, its
makeup varying from species to species. The same goes for venom, another
univers
al spider attribute—each species makes a different concoction of
up to 1000 different compounds.
Until recently, arachnologists trying to unravel how spiders' vast
range of adaptations arose built family trees based on morphology and
behavior. Lately, however, studies of genes and proteins are opening a
new era of spider biology. Researchers have sequenced full genomes of
three species—the golden orb-weaver, the African social velvet spider,
and the common house spider—and have done more limited genetic and
protein studies on many others. The analyses are highlighting the
tangled paths of spider evolution, bringing into focus the complexities
of spider silk and venom, and suggesting molecular-based ways to study
these animals' behaviors. "Genomics has impacted nearly everything,"
says Jason Bond, who studies spiders at Auburn University in Alabama.
"It's changed the kinds of questions people can ask."
Based mainly on fossil evidence and specimens preserved in amber,
biologists concluded long ago that spiders descended from a many-legged,
scorpionlike ancestor that by 380 million years ago had a long tail but
looked quite spiderlike and may even have had silk glands. By 300
million years ago, fossils show, eight-legged creatures with spiderlike
mouth parts, primitive silk glands, and stumpy abdomens had emerged.
Those abdomens were still segmented, not fused as in today's spiders.
But what happened afterward to produce the explosion of spider diversity
seen now has been mysterious.
Today, taxonomists recognize three spider groups. The
Mygalomorphae—ground-dwelling creatures characterized by fangs that
point straight down—include about 2500 species, including tarantulas and
so-called trapdoor and funnel-web spiders. Another group, Liphistiidae,
consists of 97 species, many of which also build trap-doors to capture
prey. The third group, the Araneomorphae, includes 5500 jumping spiders,
4500 dwarf spiders, 2400 wolf spiders, and thousands of web spinners.
Within those three groups, researchers have tried to classify species
by the direction of their fangs, the shape of their sexual parts, and
other aspects of their appearance or behavior. They also enlisted
molecular methods beginning in the early 1990s, when arachnologists
identified a half-dozen short, conserved spider DNA sequences that still
had enough variation between species to derive relationships. Yet those
analyses "never really worked that well," says NMNH evolutionary
biologist Jonathan Coddington. Now, more powerful genomic tools are
beginning to make sense of the tangle. "After years of effort, all of a
sudden pretty reasonable [family trees] are coming out," says Linda
Rayor, a behavioral ecologist at Cornell University.
A milestone came in 2014, when two reports in Current Biology
"turned spider evolution upside down," says Gustavo Hormiga, a spider
systematist at The George Washington University in Washington, D.C., who
co-led one of the studies. Instead of using the usual small set of DNA
markers, both teams compared hundreds of genes from up to 40 spider
species to build a family tree that included all the web builders.
Contrary to earlier studies, the analyses divided orb weavers, the many
spider species that make the classic spiral webs and cobwebs, into two
groupings and put them on very different branches of the tree. Orb
weavers that produce fuzzy, sticky fibers called cribellate silk ended
up in a part of the tree that includes many spiders that don't make webs
at all, whereas orb weavers that make a viscid silk are on their own
branch.
That unexpected breakup has two possible explanations. Either the
behaviors, body structures, and materials used in weaving webs evolved
twice, or web capabilities evolved much earlier in a common ancestor of
both branches and were lost in many species on the cribellate web
weavers' branch. Bond, who led the other study, thinks it is more likely
that orb weaving evolved only once, in a common ancestor.
In a later study comparing almost 3400 active genes in 70 spider
species, Bond's team found that mostly webless, ground-dwelling
arachnids such as wolf spiders and jumping spiders diversified much more
quickly than web weavers, perhaps because they were able to exploit a
plethora of new opportunities once they no longer had to build and tend
webs. "Once we get rid of the orb web, that's where we see some of the
biggest bursts of speciation," Bond says.
Called ogre-faced spiders because of their looks,
these gangly arachnids are also known as net-casting spiders for their
hunting technique.
EMANUELE BIGGI/MINDEN PICTURES
This diversification occurred about 100 million years ago, he and his colleagues reported 16 February 2016 in PeerJ,
around the same time as an explosion of nonflying insects that could
serve as prey for ground-based spiders. Such genetic comparisons, Bond
says, "are transforming our understanding of spider evolution."
Spider biologists expect to learn still more from complete genomes.
But spider genomes "have been a hard nut to crack," says Jessica Garb,
an evolutionary biologist and geneticist at the University of
Massachusetts in Lowell. The genomes are big—some surpass the human
genome—and full of repetitive DNA. Moreover, spiders are not closely
related to most of the other animals whose genomes have already been
sequenced, making it difficult to use those references to piece together
and analyze spider genomes. And overall, there's never been a lot of
funding available for spider research. Whereas for some animal
groups—such as birds—hundreds of genomes have been sequenced, only four
spider genomes have been even partially deciphered.
Evolutionary biologist Trine Bilde at Aarhus University in Denmark
spearheaded the first genome project as part of her research into the
boom and bust lives of the African social velvet spider, Stegodyphus mimosarum.
This species lives in nests, with up to 1000 individuals, mostly
females, spinning dense, meter-sized webs capable of snaring
15-centimeter-long grasshoppers. The spiders are homebodies and
therefore tend to breed only within their colony. That habit, plus
evidence that colonies sometimes die out very quickly, suggested that
they might be highly inbred, lacking the genetic variation that shields
other organisms against such die-offs. Yet the species also thrives in a
wide range of temperatures and humidity.
Bilde thought the velvet spider's genome would hold clues to the
animal's social behavior and its odd mix of resilience and fragility, so
her team and the Chinese sequencing giant BGI set out to sequence its
DNA and, for comparison, that of a tarantula. The researchers expected
that inbreeding—which reduces genetic variation between
individuals—would make the social velvet spider's genome easier to
complete. To their surprise and dismay, the genome turned out to contain
long stretches of noncoding and repetitive DNA, which made it difficult
to piece together the short reads produced by the sequencing machine.
The tarantula genome was even worse—twice as large and even richer in
duplicated regions. Drawing on significant computer power, however, they
were finally able to stitch together the social velvet spider's genome,
although they could not assemble a satisfying version of the
tarantula's.
These genomes are only starting to be plumbed for insight on the
velvet spider's social behavior and its adaptability. Bilde's team also
plans to study populations of velvet spiders living in different
environments to check whether changes in their microbiome or so-called
epigenetic changes—chemical modifications of DNA—help the animals cope
with varied and changing conditions.
Meanwhile, these first genomes—together with less ambitious molecular
studies—are yielding a different payoff: They are helping break open
silk and venom research. Cheryl Hayashi, a spider silk geneticist at the
American Museum of Natural History in New York City, is among the
researchers thrilled by what she is learning about the molecular
diversity of these substances. "I feel like I am so fortunate to be
working at this time," she says.
When the labyrinth spider senses vibrations, it rushes out to catch prey and then retreats into its homespun tunnel.
ALEX HYDE/MINDEN PICTURES
Silk genes, which code for extremely large proteins with
stretches of amino acids that repeat many times, are themselves long and
full of repetitive DNA that's hard to decipher. But the velvet spider
genome, together with that of the orb weaver and the house spider, has
exposed an unexpected variety of silk genes—"a lot more than we
thought," Coddington says. Researchers had already identified two genes
for the class of silk known as major ampullate, which forms the
superstrong dragline threads that anchor webs and are the inspiration
for a major effort to make spider silk commercially (see p. 293). The
social velvet spider's genome, however, revealed 10 genes just for that
one kind of silk and nine other genes for additional silk proteins.
In search of more, Hayashi embarked on one of the other genome efforts. Early in her career, she had cloned the Flag
gene, which codes for flagelliform silk, the elastic filament that orb
weavers use in the insect-capturing spirals of their webs. The task took
many months and was "not for the faint of heart," Hayashi recalls. So
she was happy to join with Benjamin Voight from the University of
Pennsylvania, Ingi Agnarsson from the University of Vermont in
Burlington, and others to decipher and characterize the genome of the
golden orb-weaver (Nephila clavipes).
The genome, the group reported online on 1 May in Nature Genetics,
contains 28 silk genes, eight of them new to science. "In the past, we
thought we could define all the silk genes in one species, that there
would be a handful, and we could say, ‘This is the gene for a particular
kind of silk,'" Hayashi says. "But it turns out that it's not that
simple." Not only is there no one-to-one correlation between genes and
silk types, but some silk genes seem to have gained entirely different
functions. One of the orb weaver's silk genes is even expressed in the
spider's venom gland.
Hayashi and her colleagues are now building on the genetic studies to
learn how spiders make their silk. The typical orb weaving spider has
many silk glands divided into seven types; each type of gland produces a
specific mixture of proteins, which forms a distinctive type of silk
when it is extruded through one of the spider's spinnerets. Hayashi and
her colleagues have recently identified which silk genes are active in
each of the golden orb-weaver's seven types of glands. They have also
looked for the activity of similar genes in the silk glands and other
tissues of cobweb-weaving spiders, a subset of orb weavers that build 3D
webs instead of flat ones. They discovered 209 potential silk and glue
components, the team reported on 21 August in Scientific Reports. "It's mind boggling," Hayashi says.
The newly deciphered genes help explain the molecular basis of spider
silk properties. The silk genes contain short stretches of DNA called
motifs that vary between species in number and in their exact sequence.
By comparing the genetic differences with differences in silk
properties, Hayashi's team has found that those motifs appear to
influence strength, elasticity, and other features.
Sorting out this complexity may help bioengineers better understand
and, ultimately, harness silk's remarkable strength and flexibility. "In
these sequences, there are answers to questions such as, ‘How do
spiders keep the silk liquid at extremely high concentrations in the
body?’" Hayashi notes. "It's hard for biochemists to do this." For
example, she and others found that the silk glands contain nonsilk
proteins that may serve as molecular chaperones to help with production
of the fiber.
For researchers trying to make artificial silks, these findings are a
gold mine. "All of a sudden we can do molecular genetics of silk,"
Coddington says. "The door is open."
The door has also flown open for the similarly complex world of
spider venoms, which may offer compounds useful for controlling insects
or relieving pain. "Venom cocktails are really rich; they can have up to
1000 different chemicals and the mix varies a lot," says Greta Binford,
an evolutionary biologist at Lewis & Clark College in Portland,
Oregon, who studies the unusual tissue-destroying properties of the
venom of the brown recluse spider. (People who are bitten can develop
gangrene so serious they can lose a limb.) The new genomes and follow-up
protein studies, she notes, "give us more confidence that we're
capturing a comprehensive set of venoms."
Australia's tiny peacock spiders wiggle their colorful abdomens to attract mates.
ADAM FLETCHER/MINDEN PICTURES
Even before the recent genome work, researchers had
characterized some of the components of black widow venom, identifying
two seemingly unique families of proteins: latrotoxins, which act on
neurons; and latrodectins, whose role in venom remains unclear. (Both
are named for the black widow genus, Latrodectus.) The black
widow genome likely contains genes for many more toxins, but it has
proven exceptionally hard to piece all of its DNA sequences together. So
she and her colleagues have instead looked for venom genes in the
genome of a close Latrodectus relative, the common house spider, Parasteatoda tepidariorum, which was reported on 31 July in BMC Biology by a team headed by Alistair McGregor of Oxford Brookes University in the United Kingdom.
Although a house spider's bite is not as painful as the black
widow's, Garb and her colleagues were surprised to find that its venom
is seething with latrotoxins—47 in all, they revealed on 16 February in BMC Genomics.
All differ from those known in black widow venom. The finding "suggests
[that spider family] is evolving in a very dynamic way," Garb says. For
example, black widows make α-latrotoxin, which specifically attacks
vertebrate nerve cells, but the house spider does not. This toxin may
have evolved in black widows because they are big enough to build webs
capable of ensnaring small lizards and other prey with backbones, Garb
suggests.
The analysis also supports the provocative idea that members of Latrodectus
got their neurotoxins when a bacterium invaded their ancestor's cells
and left behind some of its DNA. Combing through a genome database
revealed that the closest known matches to the house spider's latrotoxin
genes are bacterial genes. "Understanding the dynamics of venom
evolution will help us refine not only our searches for new drugs and
therapies, but also our understanding of how evolution generates
chemical novelties," Binford says.
Among spiders, silk and venom stand out as two key chemical
novelties. But spiders have other impressive and unique adaptations.
Peacock spiders and other jumping spiders use internal hydraulic pumps
rather than leg muscles to leap 30 times their body length. Spitting
spiders spew silky glue from their venom glands to pin down other,
larger spiders for a killing bite to the leg. African sand spiders can
survive a year with no food or water.
The size and complexity of spider genomes means that new sequences,
and revelations about such traits, will be slow in coming. But like the
patient predators they study, spider researchers are willing to wait.
The rewards of genomics will come in time, they say. "Spider
systematics, spider evolution and ecology, even spider behavior, have
lagged for many years because [of ] the genomic complexities," Bond
says. "That's changed. Arachnology is starting to reach a level of
maturity." *Correction 2 November, 2:30 p.m.: An earlier version of this story incorrectly described the silk by some orb weavers as woolly when viscid is accurate.
Amber mined for centuries in Myanmar for jewelry is a treasure
trove for understanding the evolution of spiders and their other
arachnid relatives. This week, two independent teams describe four
100-million-year-old specimens encased in amber that look like a cross
between a spider and a scorpion. The discovery, “could help close major
gaps in our understanding of spider evolution,” says Prashant Sharma, an
evolutionary developmental biologist at the University of Wisconsin in
Madison who was not involved in the work.
Arachnids are a group of eight-legged invertebrates that includes scorpions, ticks, and spiders. Spiders, which crawled into existence
some 300 million years ago, are known for their spinnerets—modified
“legs” that produce silk and control its extrusion from tiny pores
called spigots. Male spiders have also evolved another modified “leg”
between their fangs and the back four pairs of legs that inserts sperm
into the female. All but the most primitive spiders have smooth backs,
unlike the segmented abdomens of scorpions, which are believed to have
diverged from an ancestral arachnid more than 430 million years ago.
But in 1989, researchers discovered a suspicious, spigot-bearing
fossil that was 100 million years older than the earliest known spider.
By 2008, paleobiologists realized that this ancient silk producer was
just a spider relative, perhaps a stepping stone to true spiders.
Researchers put it into the group Uraraneida, which was thought to have
thrived between 400 million and 250 million years ago. That left
unanswered many questions about when spinnerets and other spider traits
first evolved.
Then, several years ago, amber fossil dealers independently
approached two paleobiologists at the Nanjing Institute of Geology and
Paleontology in China with what looked like 5-millimeter-long Uraraneida
encased in amber. One of them, Wang Bo, pulled together a team to look
at his two specimens, which they eventually named Chimerachne yingi
(“chimera spider” in Latin). The other paleobiologist, Huang Diying,
assembled a second team that examined a different pair of these fossils.
The two groups say they didn’t know about each other until after they
submitted their results to the same journal. But, despite some
differences, “they draw the same conclusion—that fossil uraraneids, as
this group is called, are the closest extinct relatives of spiders,”
says Greg Edgecombe, a paleobiologist at the Natural History Museum in
London, who was not involved with the work.
Amber preserved in exquisite detail these 100-million-year-old close relatives to spiders.
Bo WANG
One group’s specimens give a really clear view of the top of this organism and the other, a great look at the underside, spinnerets and all, Huang and his colleagues report today in Nature Ecology and Evolution.
“The degree of preservation is exquisite, and the fossils’ anatomy is
easy to interpret,” Sharma says. The presence of the spinnerets, he
adds, means they must have originated “very early” in arachnid
evolution. The male specimens also have the special appendages for
inserting sperm into the female.
Yet they also have a segmented abdomen and a long tail, like a whip scorpion’s whip,
Wang and his colleagues report today in the same journal. “These things
appear to be essentially spiders with tails!” says Jason Bond, an
evolutionary biologist at Auburn University in Alabama who was not
involved with the work. This means that early arachnids had a mix of all
these traits, which were selectively lost in their descendants, giving
rise to the array of arachnids seen today.
And what is even more amazing, says Bond, is that the amber is only
100 million years old. So these spider relatives hunted side by side
with spiders for 200 million years.
O escorpião-amarelo, causador da maioria dos acidentes graves
Dezenas de caixas de plástico empilhadas do piso ao teto em uma sala climatizada de uma ala nova do biotério do Instituto Butantan abrigam cerca de 5 mil exemplares vivos de Tityus serrulatus, o escorpião-amarelo, a espécie que mais causa envenenamento em pessoas no país. Técnicos e pesquisadores do laboratório de artrópodes transitam entre as caixas com cuidado, mas sem receio, para alimentar os animais com baratas e grilos, retirados diariamente de um estoque de milhares de insetos mantido nas salas ao lado.
Os escorpiões – tanto o amarelo quanto os de outras espécies – são mantidos ali com duas finalidades. A primeira é a produção do soro usado para neutralizar a ação do veneno – ou peçonha—, cada vez mais importante em vista do aumento de quase 600% no número de acidentes e mortes causados por esses animais nos últimos 15 anos. Esse aumento é o resultado da expansão urbana sobre áreas antes ocupadas por matas, do acúmulo de lixo e entulho que atraem insetos que servem de alimento, e da capacidade desses animais de se adaptarem a ambientes variados, de florestas úmidas até desertos. De acordo com os registros do Ministério da Saúde, os escorpiões provocaram a maior parte dos acidentes com animais peçonhentos no país, com 74.598 casos registrados, e causaram mais mortes (119) que as serpentes (107), em 2015 (ver gráfico).
A segunda finalidade é a pesquisa dos efeitos – muitas vezes inesperados – do veneno de escorpiões no organismo humano. “O conhecimento sobre os componentes do veneno e seus efeitos ainda tem lacunas”, afirma a médica Fan Hui Wen, gestora de projetos do Butantan, que acompanha a produção de soro contra picadas de escorpiões. “Algumas espécies estão causando acidentes com manifestações clínicas diferentes das que até agora eram conhecidas.”
Em um estudo publicado neste mês de setembro na revista Toxicon, pesquisadores da Fundação de Medicina Tropical, de Manaus, apresentaram o provável primeiro registro de um caso de acidente classificado como grave, com espasmos musculares e alterações neurológicas, causado por Tityus silvestris, uma espécie comum na Amazônia, em geral associada a acidentes sem gravidade. Um homem de 39 anos, com problemas no fígado causados por hepatite B – estava à espera de um transplante –, foi picado no cotovelo e no ombro enquanto dormia em sua casa na periferia de Manaus. Três horas depois, chegou ao hospital da Fundação Medicina Tropical relatando apenas dor e parestesia (formigamento) na região da picada, no braço esquerdo.
Em duas horas, porém, o homem apresentou dificuldade para respirar, taquicardia, hipertensão e espasmos musculares. O quadro se agravou. Ele foi internado em uma unidade de terapia intensiva, recebeu soro e outros medicamentos e foi liberado apenas sete dias depois. “Esse caso indica que o quadro clínico pode se complicar independentemente da espécie que causa o envenenamento”, diz o farmacêutico bioquímico Wuelton Marcelo Monteiro, pesquisador da fundação e um dos responsáveis pelo estudo. “Ainda há poucos trabalhos sobre as consequências e a variação dos efeitos dessa espécie de ampla distribuição geográfica na Amazônia.”
Entre as cerca de 160 espécies de escorpião encontradas no Brasil, apenas 10 causam envenenamento em seres humanos. De modo geral, o veneno – formado por proteínas, enzimas, lipídeos, ácidos graxos e sais – age sobre o sistema nervoso, causando dor intensa e dormência muscular no local da picada. Com menor frequência se observam efeitos sistêmicos como vômitos, taquicardia, hipertensão arterial, sudorese intensa, agitação e sonolência. A dificuldade de respirar caracteriza os quadros mais graves, verificados principalmente em crianças. As picadas por Tityus obscurus, comum na região amazônica, podem causar também efeitos neurológicos, com espasmos, tremores e uma sensação de choque elétrico. “Como o veneno escorpiônico pode ser rapidamente absorvido na corrente sanguínea”, diz o pediatra Fábio Bucaretchi, professor da Faculdade de Ciências Médicas da Universidade Estadual de Campinas (FCM-Unicamp), “as manifestações clínicas indicativas de envenenamento grave se iniciam em geral nas primeiras duas horas após a picada”.
Em um estudo amplo, publicado em 2014 na Toxicon, Bucaretchi e outros pesquisadores examinaram 1.327 casos de acidentes com escorpiões atendidos no Hospital de Clínicas da Unicamp de 1994 a 2011. Nesse levantamento, predominaram os acidentes apenas com reações locais (79,6%) e sistêmicas, com vômitos, sudorese e alterações no ritmo cardíaco (15,1%). A chamada picada seca – sem sinais de envenenamento – respondeu por 3,4% do total de casos analisados, enquanto os casos mais graves, com risco de morte, foram de 1,8%. “Todos os casos graves e o único caso letal ocorreram em crianças com idade menor que 15 anos”, diz Bucaretchi.
A maioria dos acidentes provocados por animais identificados foi atribuída ao escorpião-preto, Tityus bahiensis (27,7%), e ao amarelo (19,5%), normalmente o principal causador de acidentes e, neste estudo, responsável pelas ocorrências mais graves. O escorpião-amarelo inquieta também em razão de sua capacidade de adaptação ao ambiente urbano e ao tipo de reprodução. As fêmeas dessa espécie conseguem se reproduzir sozinhas, sem precisar de machos, por meio de um processo conhecido como partenogênese; cada ninhada pode resultar em até 30 filhotes.
Fêmea de escorpião-amarelo com filhotes após se reproduzir sozinha, por partenogênese
Em laboratório “Os estudos com a peçonha de Tityus serrulatus ajudam a entender o quadro de envenenamento, direcionam a produção de melhores antivenenos e possibilitam a descoberta de novas drogas terapêuticas”, explica a biomédica Manuela Berto Pucca, contratada como professora em julho deste ano pela Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Roraima (UFRR).
Em seu pós-doutorado na Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FCF-RP-USP), ela isolou duas toxinas, chamadas Ts6 e Ts15, do veneno do escorpião-amarelo. Em testes in vitro, as duas toxinas inibiram tanto a proliferação de um grupo de células brancas do sangue, os linfócitos T, quanto a produção de uma citocina – molécula de comunicação do sistema imune – conhecida como interferon-gama. De acordo com esse trabalho, publicado em fevereiro deste ano na Immunology, essa propriedade poderia qualificar as duas toxinas como candidatas a medicamentos contra doenças autoimunes. “Os testes já estão sendo realizados e se apresentaram promissores”, diz ela.
Sob orientação do médico José Elpidio Barbosa, professor da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FM-RP) da USP, Manuela desenvolveu um anticorpo monoclonal humano (produzido a partir de técnicas de clonagem de DNA), que deteve a ação do veneno do escorpião- -amarelo em testes em células e em modelos animais (camundongos). Com base nos resultados, os pesquisadores propuseram o uso do anticorpo como uma alternativa ao soro usado atualmente contra picadas de escorpiões. Segundo ela, uma das principais limitações do novo anticorpo é o custo de produção, estimado em R$ 3 mil por ampola.
“Queremos melhorar o antídoto, mas também procuramos por novos medicamentos que possam surgir de moléculas isoladas do veneno”, diz a química Fernanda Portaro, pesquisadora do Butantan. Ela e sua equipe e colegas de outros laboratórios do instituto isolaram e estão caracterizando dois compostos extraídos do veneno: um com ação pró-inflamatória e outro com atividade analgésica. “O veneno dos escorpiões é como uma orquestra executando uma sinfonia, em que cada elemento tem uma função específica, sobre os músculos, o sistema nervoso ou o coração”, afirma a bióloga Daniela Carvalho, da equipe de Fernanda.
Prevenção Estima-se em 2,5 bilhões o número de pessoas em áreas de risco para escorpiões no mundo e em 1,2 milhão os casos anuais de envenenamento, com 3.500 mortes, causadas essencialmente pela demora em buscar o atendimento médico. “Os casos fatais podem ser evitados quando se busca ajuda médica com urgência e o tratamento é iniciado logo após o acidente”, ressalta Fan Hui Wen, do Butantan.
Depois de apresentar as salas dos escorpiões, ela mostra, em outra sala, a extração feita de modo manual. Cada animal recebe um choque elétrico de baixa intensidade na cauda e, em resposta, solta uma pequena gota esbranquiçada de veneno. É preciso manter uma grande população de escorpiões porque os animais não resistem a mais de cinco extrações induzidas por choque elétrico, explica Denise Candido, bióloga responsável pela extração de venenos dos escorpiões.
Os animais provêm de hospitais (em geral as pessoas os levam após picadas para identificação), de centros de controle de zoonoses ou de expedições dos próprios pesquisadores, e só entram na linha de produção após passarem por uma quarentena, que elimina aqueles com eventuais doenças. Depois, o método usado para produção de soros é o mesmo usado contra picadas de serpentes e aranhas: o veneno é diluído e aplicado nos cavalos da fazenda São Joaquim, no município de Araçariguama. Os 850 cavalos produzem anticorpos contra o veneno, que depois são extraídos de seu sangue para formar o soro, em um processo que leva de seis a oito meses. Segundo Hui, o Ministério da Saúde necessita de 80 mil ampolas de soro antiescorpiônico por ano, produzido no Butantan, no Instituto Vital Brasil, no Rio de Janeiro, e na Fundação Ezequiel Dias, em Minas Gerais.
“É muito importante prevenir acidentes, limpando os terrenos que possam abrigar escorpiões e evitando o acúmulo de lixo”, recomenda Bucaretchi, da Unicamp. Os especialistas consideram de baixa eficácia uma estratégia adotada em cidades do interior paulista e noticiada nos últimos meses: a criação de galinhas nos quintais de casas ou em condomínios. A razão é simples: apesar de serem predadores naturais dos artrópodes, as galinhas têm hábitos diurnos e os escorpiões são animais noturnos.
No passado, as soluções eram ainda mais inusitadas. No início da década de 1950, os moradores de Ribeirão Preto, então com uma população de quase 80 mil pessoas (hoje são cerca de 600 mil), usaram dois inseticidas hoje proibidos, o benzeno hexaclorado (BHC) e o diclorodifeniltricloroetano (DDT), para deter uma infestação de escorpiões – cerca de 10 mil foram capturados em banheiros, quartos de dormir, cozinhas e quintais de 1949 a 1951, de acordo com um relato na American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. Havia campanhas em rádios e jornais, palestras em escolas, pontos de coleta espalhados pela cidade e um prêmio, promovido pelo prefeito, para o estudante que coletasse o maior número de escorpiões.
Projetos 1. Estudo das toxinas Ts6 e Ts15 do escorpião Tityus serrulatus como potenciais drogas terapêuticas para o tratamento de doenças autoimunes (nº 2012/12954-6);Modalidade Bolsa de Pós-doutorado; Pesquisadora responsável Eliane Candiani Arantes – Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCF-RP) da Universidade de São Paulo
(USP); Beneficiária Manuela Berto Pucca;Investimento R$ 235.699,44. 2. Análise do potencial tóxico de proteases e peptídeos presentes no veneno do escorpião Tityus serrulatus e do poder neutralizante dos antivenenos comerciais: Aprimorando o conhecimento do veneno e seu mecanismo de ação (nº 2015/15364-3);Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisadora responsável Fernanda Calheta Vieira Portaro – Instituto Butantan; Investimento R$ 97.681,32.
