Obesidade e diabetes não são apenas problemas dos dias modernos dos humanos e seus animais domésticos. Insetos também são afetados por essas condições de vida e infecções intestinais por protozoários são as principais causas, de acordo com pesquisadores da Penn State. A pesquisa sugere que infecções intestinais podem contribuir com doenças metabólicas incluindo diabetes e obesidade, assim como nos humanos.
Rudd Schilder, professor assistente de entomologia e biólogo, tem recebido durante 3 anos pedidos da Fundação Nacional de Ciência para expandir esses achados, que ele e seu colega Jim Marden, professor de Biologia, fizeram recentemente.
Especificamente, Schilder irá examinar se as condições ambientais em que as libélulas vivem tem feito elas se tornarem suscetíveis a protozoários parasitas infecciosos. Ele também irá investigar como a infecção por protozoários afeta a performance do voo das libélulas e se protozoários manipulam o comportamento e fisiologia das libélulas ou se os sintomas das doenças metabólicas são simplesmente partes das libélulas respondendo a infecção.
“Obesidade está ocorrendo em índices elevados em humanos e outros mamíferos” diz Schilder. Uma metanálise recente da composição do corpo de alguns animais “urbanizados” tais como, primatas, gatos e cachorros, mostram grandes índices de obesidade mesmo na ausência de mudanças de dieta. Isto claramente sugere que outros fatores além da dieta são importantes, como os exercícios.
De acordo com Schilder uma origem infecciosa da obesidade tem sido sugerida para várias espécies de vertebrados e agora uma emergente fonte de pesquisa, conhecida como a “infectoobesidade”. Outros pesquisadores, como Schilder, trabalham nesta área, nesse fenômeno que não foi examinado em invertebrados.
“Nossos dados preliminares indicam que as libélulas infectadas exibem uma mudança muito semelhante da microbiota do seu intestino (a coleção de microorganismos do intestino) para que isso seja ligado com o desenvolvimento da obesidade em humanos e outros mamíferos”, diz Schilder. Isto sugere que a ocorrência da doença metabólica pode ser muito difundida na natureza. Eu acho que nosso trabalho faz um bom caso para a necessidade de uma abordagem comparativa para estudar a origem infecciosa de doenças metabólicas que ocorrem naturalmente em invertebrados.
Especificamente, Schilder planeja testar a hipótese que sucessivamente a infecção intestinal está associada com variação na composição dos micróbios do intestino causada pelo pH dentro e em volta de onde as libélulas vivem. Para fazer isto, ele irá testar os efeitos em libélulas saudáveis tanto em larvas como adultas, e coloca-las a uma exposição crônica de variação de pH e vários esporos de protozoários infecciosos. Schilder tem achado que quanto mais ácida for a água que pode ser influenciada pelo tipo de solo e/ou por fertilizadores, maior é a porcentagem de libélulas infectadas por protozoários.
No final do tratamento do pH, Schilder juntamente com Emily Hornett e Marie Cure Fellow da Pen State, irão avaliar o decréscimo da infecção em libélulas assim como a composição da sua microbiota intestinal.
Em adição, Schilder irá examinar como a infecção intestinal afeta a performance do voo e uso da energia durante longo voos usando uma câmera de alta velocidade e respirometria, que mede a quantidade de oxigênio consumida e dióxido de carbono produzido durante a atividade. Ele também irá examinar como interações químicas entre a libélula e os protozoários afetam as atividades enzimáticas da libélula responsáveis pela criação e oxidação da gordura muscular.
Libélulas não mostram sua obesidade do lado de fora, diz Schilder. Elas possuem exoesqueletos que não podem se expandir muito. Então, ao invés de mostrar uma barriga elas tendem a apenas embalar mais gordura com mais força entre seus músculos. A inabilidade de usar os músculos para usar a gordura, pode afetar a performance do voo, ele adiciona.
Finalmente Scilder irá examinar se os protozoários parasitas estão manipulando o desenvolvimento e fisiologia das libélulas responsáveis pela infecção. De acordo com Schilder, libélulas saudáveis podem exibir uma fisiologia entre o acasalamento e imunidade em que eles podem gastar mais energia sobre os comportamentos reprodutivos ou no combate à doença. Parasitas podem manipular a ação de certos hormônios dentro de seu hospedeiro para controlar essa troca.
“Dado que nós e os nossos micróbios não vivemos isoladamente do ambiente, eu acredito que a nossa pesquisa em um sistema natural que exibe doenças metabólicas, é muito importante”, disse Schilder. Determinar fatores ambientais que provocam a doença em algumas populações naturais e podem proteger contra a doença em outros, pode vir a produzir percepções importantes que podem ajudar a prevenir ou tratar doenças humanas relacionadas.
Post escrito por
Luciano B. M. Almeida
Biólogo, apaixonado por entomologia
