Uma nova pesquisa de cientistas do Scripps Institution of Oceanography da Universidade da Califórnia em San Diego descobre que um pequeno parasita de água doce conhecido por causar problemas de saúde em humanos defende suas colônias com uma classe de soldados que não consegue se reproduzir.

A descoberta, publicada no Proceedings of the National Academy of Sciences, coloca essa espécie de platelminto parasita no grupo de sociedades animais complexas, como formigas, abelhas e cupins, que também têm classes distintas de operárias e soldados que desistiram da reprodução para servir à sua colônia.

Quando entra em humanos, geralmente através do consumo de peixe cru ou mal cozido, esta espécie de platelminto, Haplorchis pumilio, pode causar problemas gastrointestinais e, em casos graves, derrame ou ataque cardíaco. Cozinhar completamente o peixe ou congelar qualquer um que seja destinado a ser comido cru por pelo menos uma semana é o suficiente para matar os trematódeos, de acordo com as diretrizes da Food and Drug Administration.

Embora não existam estatísticas específicas para Haplorchis pumilio, infecções por trematódeos transmitidas por alimentos causam 2 milhões de anos de vida perdidos por incapacidade e morte em todo o mundo todos os anos.

Ao contrário de abelhas e cupins, as colônias dessa espécie de platelminto não ficam no subsolo ou em um oco de árvore, mas dentro do corpo de um caracol vivo. Os parasitas não matam o caracol, mas, em vez disso, sugam nutrientes por anos enquanto bombeiam clones de natação livre que procuram peixes, o próximo hospedeiro dos platelmintos em seu complexo ciclo de vida.

"Comparado a abelhas ou cupins, você pode encaixar muito mais colônias desses platelmintos no laboratório", disse Ryan Hechinger, ecologista da Scripps e autor sênior do estudo. "Esses platelmintos podem se tornar ferramentas inestimáveis para sondar questões fundamentais da sociobiologia — como 'como esse tipo de organização social evolui?'"

Embora algumas outras espécies dessa classe de platelmintos parasitas, chamados trematódeos, também tenham soldados, os soldados dessas espécies ainda podem conter algum tecido reprodutivo inativo, sugerindo que eles podem se tornar reprodutivos em algum momento.

Este estudo é a primeira evidência de soldados trematódeos que são tão fisicamente especializados em sua tarefa que não possuem nenhum tecido reprodutivo e parecem permanentemente incapazes de se reproduzir, disse Hechinger.

Haplorchis pumilio forma colônias semelhantes a ninhos dentro do caracol de água doce Melanoides tuberculata e então infecta dois outros hospedeiros sucessivos durante seu ciclo de vida — tipicamente peixes e finalmente um vertebrado de sangue quente. Tanto o trematódeo quanto o caracol são nativos da África e do sul da Ásia, mas são coinvasivos nas Américas, incluindo Califórnia, Texas e Flórida.

A fase do ciclo de vida deste trematódeo quando ele forma uma colônia dentro do caracol é onde os pesquisadores encontraram a casta de soldados. Os soldados defendem a colônia contra intrusos — como outros parasitas — usando uma boca grande que cria uma sucção poderosa capaz de rasgar buracos em seus inimigos e sugar suas entranhas.

"Esses vermes querem proteger sua casa", disse Dan Metz, principal autor do artigo e pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Nebraska-Lincoln, que conduziu este estudo durante seu doutorado na Scripps.

"Outro parasita infectando seu caracol é como se alguém entrasse em sua casa e ameaçasse sua família. Você fará o que puder para proteger sua família, e esses vermes também farão."

Metz encontrou esses vermes de forma um tanto fortuita. Em uma caminhada ao redor do Lago Murray em San Diego, Califórnia, ele viu um caracol desconhecido na beira da água e o levou de volta ao laboratório. Descobriu-se que o caracol era Melanoides tuberculata e também estava infectado pelo trematódeo Haplorchis pumilio.

Ao olhar mais de perto a colônia de parasitas, Metz e Hechinger notaram que muitos membros da colônia tinham cerca de metade do comprimento e proporções diferentes do resto. Esses vermes menores acabaram sendo os soldados, que, apesar de terem menos de meio milímetro de comprimento (0,02 polegadas), tinham bocas cinco vezes maiores do que as de suas contrapartes muito maiores e reprodutivamente capazes.

"Esses soldados são realmente apenas mandíbulas móveis", disse Metz. "Toda a função deles é morder coisas."

Por meio de experimentos e exames detalhados, Metz e Hechinger descobriram diversas linhas de evidências que sugerem que esses soldados são totalmente diferentes de seus parentes com capacidade reprodutiva dentro da colônia.

Primeiro, todos os soldados não tinham órgãos reprodutivos, enquanto até mesmo os vermes reprodutivos mais imaturos — incluindo os não nascidos ainda dentro dos pais — tinham estruturas reprodutivas detectáveis.

Segundo, os pesquisadores não encontraram nenhum verme que tivesse proporções corporais que parecessem preencher a lacuna física entre os soldados e os vermes reprodutores. Soldados de todos os tamanhos tinham mandíbulas relativamente grandes em comparação ao tamanho geral do corpo, enquanto nenhum verme reprodutor se aproximava das proporções centradas na boca dos soldados. E terceiro, os pesquisadores mostraram por meio de testes experimentais que os soldados atacavam consistentemente outros parasitas, enquanto os vermes reprodutores quase não mostravam comportamento agressivo.

O estudo também mostrou que ter soldados dedicados parece facilitar o domínio ecológico desta espécie de trematódeo, pelo menos em sua área de distribuição invasora no sul da Califórnia.

Entre outras espécies de trematódeos que também invadiram o sul da Califórnia e que infectam o mesmo caracol, os pesquisadores calcularam que a espécie produtora de soldados causou cerca de 94% de todas as mortes ocorridas entre as diferentes espécies.

Esse poder de fogo superior no conflito entre trematódeos fez com que a abundância das outras espécies de trematódeos fosse muito menor do que seria de outra forma.

"Os soldados não infectam humanos — eles estão apenas nos caracóis", disse Metz. "Um estágio diferente no ciclo de vida do verme infecta vertebrados de sangue quente, incluindo pessoas, mas ter soldados torna esse parasita mais bem-sucedido em infectar caracóis, o que significa mais oportunidades de transmissão para pessoas."

Este parasita está se espalhando globalmente e entender sua biologia pode ser importante para a saúde pública, bem como para entender as raízes evolutivas da organização social complexa. Também pode haver muito mais espécies de trematódeos com castas de soldados permanentes.

"Nós mal começamos a procurar", disse Hechinger.

"Pode haver até 200.000 espécies de trematódeos no planeta, e nós só olhamos para algumas delas no contexto da organização social. Há muito mais esperando para ser descoberto sobre as maneiras pelas quais os trematódeos criam sociedades complexas com divisão de trabalho."