Rodolfo Bizarria Jr., André Rodrigues
Universidade Estadual Paulista (UNESP), Câmpus de Rio Claro-SP.
Imagine um mundo subterrâneo, onde formigas cultivam fungos como alimento em estruturas chamadas de “jardins de fungo”. Essa é a realidade das formigas atíneas, um grupo notável de insetos sociais amplamente distribuídos no Brasil, como por exemplo, as formigas-cortadeiras (que incluem as saúvas e as quenquéns) que cortam folhas frescas para nutrir seus fungos. Ao alimentarem seus parceiros fúngicos com o material forrageado, as formigas introduzem uma grande diversidade de microrganismos nos jardins, tornando-o um ambiente ainda mais complexo. Recentemente, pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (UNESP) revelaram que comunidades de leveduras se estabelecem nos jardins dessas formigas, sendo esse um ambiente rico em leveduras, independentemente do tipo de cultivo praticado pelas formigas atíneas. O estudo também destaca que a comunidade de leveduras é variável nos diferentes jardins, sem especificidade e possivelmente refletindo os hábitos diversos de forrageamento das formigas.
Alguns grupos de leveduras são recorrentes nos jardins de formigas atíneas, e foram consistentemente isolados pelos pesquisadores. Estes incluem fungos das ordens Dothideales, Filobasidiales, Tremellales, Trichosporonales, Saccharomycetales, Sporidiobolales e Ustilaginales, que representam leveduras e fungos leveduriformes (que se assemelham morfologicamente a leveduras em algumas condições). Os gêneros mais frequentemente recuperados dos jardins de fungo incluem: Apiotrichum, Aureobasidium, Candida, Cutaneotrichosporon, Debaryomyces, Meyerozyma, Papiliotrema, Rhodotorula, Starmerella, Sugiyamaella, Trichomonascus e Trichosporon.
Ainda se desconhece os papeis ecológicos desempenhados pelas leveduras nesse ambiente, porém algumas funções foram sugeridas e incluem: auxílio na degradação do material forrageado, detoxificação de substâncias prejudiciais e proteção contra fungos filamentosos antagonistas. Diferentes leveduras encontradas nos jardins de formigas-cortadeiras são capazes de produzir enzimas (como celulases, lipases, pectinases, proteases, e xilanases) e que podem contribuir para a hidrólise da biomassa vegetal forrageado pelas formigas. A diversidade enzimática das leveduras sempre representou um fascínio como um possível papel funcional das leveduras no mutualismo de formigas-cortadeiras. Outro possível benefício é a detoxificação de ácido galacturônico, um componente da pectina (uma macromolécula encontrada na lamela média que mantém células vegetais unidas). Esse componente não é assimilado pelo cultivar de formigas-cortadeiras e pode reduzir a sobrevivência das saúvas (em dietas artificiais). Leveduras foram reportadas por serem hábeis em assimilar tal composto e acredita-se que essa possa ser outra contribuição para o mutualismo. Por fim, outra possível contribuição é a inibição de fungos filamentosos que são encontrados nos jardins de fungos e que ocasionalmente podem causar malefícios aos fungos cultivados. Tais achados levaram pesquisadores a sugerir que as leveduras nesse ambiente podem desempenhar um papel defensivo, auxiliando a imunidade dos jardins de fungo. Embora essas contribuições ainda precisem de confirmação, elas revelam o potencial ecológico ainda inexplorado das leveduras nesse ambiente.
Outra descoberta intrigante pelo grupo de pesquisa, é que o jardim abriga leveduras conhecidas como “killers”, que produzem toxinas proteicas capazes de levar a morte de outras células de levedura sensíveis. Tais toxinas são moléculas de interesse na busca de alternativas para controle de doenças fúngicas, tanto em seres humanos, quanto na agricultura. Uma vez que as toxinas atuam inibindo fungos por diversos mecanismos, explorar o mundo subterrâneo de formigas atíneas pode levar a recompensas interessantes, para uso contra patógenos críticos do homem, segundo a Organização Mundial de Saúde, isto é: Aspergillus fumigatus, Candida albicans, Candida auris e Cryptococcus neoformans. Essas descobertas abrem as portas para novas investigações sobre o benefício das leveduras e sobre o mundo subterrâneo das formigas. Como sempre em Ciência, novos capítulos dessa história serão futuramente escritos.
Coordination, G., Alastruey-Izquierdo, A., World Health Organization, World Health Organization. (2022). WHO fungal priority pathogens list to guide research, development and public health action. Organización Mundial de la Salud (OMS).
Bizarria Jr, R., Pagnocca, F. C., Rodrigues, A. (2022). Yeasts in the attine ant–fungus mutualism: Diversity, functional roles, and putative biotechnological applications. Yeast, 39(1-2), 25-39.
Bizarria Jr, R., de Castro Pietrobon, T., Rodrigues, A. (2023). Uncovering the Yeast Communities in Fungus-Growing Ant Colonies. Microbial Ecology, 86(1), 624-635.