André Julião | Agência FAPESP – Estudo conduzido por pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e colaboradores revela que as formigas saúva-limão (Atta sexdens) apresentam comportamentos que vão além da chamada imunidade social, ou seja, da capacidade de detectar patógenos e tentar se livrar deles para o bem da colônia.

Em artigo publicado na revista Proceedings of the Royal Society B, os cientistas relatam que esses insetos são capazes de reconhecer um fungo patogênico com o qual já tiveram contato – mesmo 30 dias após a primeira contaminação – e combatê-lo com ainda mais intensidade. Para isso, aumentam comportamentos de limpeza e recrutam mais operárias para a atividade, caracterizando indícios do que poderia ser chamado de “memória imune social”.

“Se considerarmos a colônia como um superorganismo, esses comportamentos seriam como o sistema imune. Da mesma forma que nossas células de defesa atacam invasores, como vírus e bactérias, as operárias combatem infecções que podem prejudicar a colônia”, explica Aryel Goes, primeiro autor do estudo, realizado como parte do seu mestrado no Instituto de Biociências (IB) da Unesp, em Rio Claro, com apoio da FAPESP.

“O que estamos mostrando é que o sistema imune social das formigas pode guardar informações de infecções prévias ao mesmo patógeno, um fenômeno visto em nossas células imunes, mas que em colônias de formigas ocorre em nível comportamental”, completa.

Em um dos experimentos realizados, as colônias foram expostas a um mesmo patógeno uma primeira vez, novamente após sete dias e, por fim, depois de um mês. Esta última exposição teve a resposta mais intensa e mais rápida, com mais formigas envolvidas tanto na limpeza delas mesmas como na do fungo que cultivam para comer.

A saúva-limão é uma formiga-cortadeira, grupo que possui relação de mutualismo com fungos, cultivados por elas dentro das colônias. Os fungos, em contrapartida, fornecem nutrientes para as formigas (leia mais em: agencia.fapesp.br/52937).

Dos quatro patógenos testados, dois eram prejudiciais às formigas e dois aos fungos cultivados. O estudo integra projeto apoiado pela FAPESP e coordenado por André Rodrigues, professor do IB-Unesp.

Em um segundo experimento, os pesquisadores expuseram outras colônias ao patógeno, repetiram a contaminação depois de sete dias e, então, a terceira apenas depois de 60 dias do primeiro contato. As respostas foram bem menos intensas do que nas colônias reexpostas com 30 dias.

“Diferentemente do nosso sistema imune, que em alguns casos responde expressivamente a um patógeno específico mesmo depois de muitos anos da primeira exposição, a memória imune social das formigas tem um prazo menor, por isso precisa ser constantemente exposta ao patógeno para que a informação continue existindo”, completa Goes, que atualmente realiza doutorado na Ohio State University, nos Estados Unidos.

Pesquisadores realizaram experimentos com quatro patógenos diferentes em 45 colônias de saúva-limão (foto: Aryel Goes/Ohio State University)

Resposta específica

No terceiro experimento, os pesquisadores verificaram a especificidade da resposta das formigas. Para isso, sete dias após a contaminação por um patógeno, expuseram as formigas a outro, diferente. Os comportamentos de limpeza e o recrutamento de outras operárias foram menos intensos quando este segundo patógeno entrou em cena.

Então, na semana seguinte, foi aplicado o primeiro patógeno novamente na colônia. O retorno suscitou uma reação moderada, parecida à da primeira infecção, e bem menos intensa do que aquela das formigas que tiveram um terceiro contato 30 dias depois do primeiro.

“Uma hipótese é que a saúva-limão tenha reduzido a resposta higiênica para evitar espalhar o novo patógeno para o resto da colônia. Isso porque o altruísmo de limpeza, em que as formigas lambem umas às outras para se livrar de patógenos, pode também espalhar novos contaminantes. Por isso, elas teriam tido mais cautela numa segunda infecção totalmente nova para a colônia”, conta Rodrigues, pesquisador associado ao Centro de Pesquisa em Biodiversidade e Mudanças do Clima (CBioClima), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) apoiados pela FAPESP.

Uma questão que os experimentos poderiam suscitar é se os comportamentos higiênicos não seriam simplesmente respostas das formigas a uma substância desconhecida, não necessariamente patogênica.

Para verificar essa possibilidade, os pesquisadores aplicaram uma solução que não causa nenhum mal às formigas nem aos fungos em cinco colônias, como forma de controle. As respostas higiênicas foram as menos intensas entre todos os experimentos nas 80 colônias analisadas em todo o estudo, mostrando que as formigas realmente reconhecem patógenos e as diferentes exposições.

Uma hipótese aventada pelos pesquisadores é que a imunidade social observada no estudo possa indicar uma melhoria na eficiência da remoção de contaminantes, afetando positivamente a sobrevivência do grupo.

Como não há informações sobre como essas respostas variáveis afetam a sobrevivência das formigas, ainda não é possível determinar se elas constituem de fato uma memória imune social, mas novos experimentos poderiam verificar essa possibilidade.

“As saúvas-limão são adaptadas a áreas abertas, por isso se beneficiam de monoculturas, constituindo uma praga. Os comportamentos de limpeza são alguns dos impeditivos para se fazer um controle biológico efetivo, sem utilização de inseticidas químicos. Compreender a imunidade social das saúvas pode ajudar a desenvolver controles mais eficazes e ecologicamente corretos”, encerra Rodrigues.

O artigo Exploring immune memory traits in the social immunity of a fungus-growing ant pode ser lido em: royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2024.1097.