Sexta Selvagem: Bactéria-de-Barata-Comum

por Piter Kehoma Boll

Bactérias são encontradas em quase todos os lugares do nosso planeta e são essenciais para a sobrevivência de todas as outras formas de vida, incluindo as fascinantes, e para alguns nojentas, baratas. Um gênero especial amigo das bactérias possui o apropriado nome Blattabacterium, cuja espécie mais bem conhecida é Blattabacterium cuenoti, a qual decidi chamar de “bactéria-de-barata-comum”.

Esta interessante espécie, como todas as outras espécies de Blattabacterium, é um endossimbionte obrigatório de baratas, o que significa que só pode existir dentro de células de baratas. Mais especificamente, a bactéria-de-barata-comum vive dentro das células dos corpos de gordura das baratas, isto é, seu tecido adiposo. Ela foi encontrada vivendo dentro de todas as espécies de baratas examinadas até hoje com exceção do gênero Nocticola. Ela também é encontrada dentro do cupim Mastotermes darwinensis porque, caso você ainda não saiba, cupins não são nada mais que baratas altamente especializadas. Assim, acredita-se que esta bactéria “infectou” pela primeira vez o ancestral de todas as baratas modernas cerca de 140 milhões de anos atrás e foi perdida em apenas duas linhagens, a de Nocticola e a dos cupins.

Células de Blattabacterium cuenoti mostradas em vermelho (acima) e cinza (abaixo). As áreas em ciano da imagem de baixo representam o núcleo das células da barata. Extraído de  Sabree et al. (2009).

Apesar de muitas baratas serem generalistas, sendo capazes de comer quase tudo, a dieta principal de todas as espécies consiste em matéria vegetal em decomposição e este é um alimento relativamente pobre em nitrogênio. Então, de modo a aumentar o consumo de nitrogênio, as baratas armazenam ácido úrico, um produto comum do metabolismo de proteínas. A maioria dos animais, incluindo humanos, excreta ácido úrico em sua urina, mas baratas o armazenam em seu tecido adiposo. Assim, pensava-se originalmente que as bactérias-de-barata, por viverem perto das reservas de ácido úrico no tecido adiposo, pudessem usar ácido úrico diretamente como fonte de alimento, mas estudos descobriram que este não é o caso.

Quando necessário, as baratas liberam este ácido úrico e ele é quebrado em ureia ou amônia por bactérias vivendo no intestino. Depois disso, as bactérias-de-barata podem usar estes compostos e sintetizar glutamato, aminoácidos essenciais e vitaminas para a barata.

Como não podem usar ácido úrico diretamente, é um mistério por que as bactérias-de-barata vivem tão perto do lugar onde esta substância é armazenada. Uma sugestão é de que elas eram originalmente capazes de usar ácido úrico, mas perderam esta habilidade por redução do genoma.

As categorias de genes funcionais de Blattobacterium são muito similares àquelas de Blochmannia, uma bactéria endossimbionte de formigas-carpinteiras, as quais também se alimentam de matéria vegetal. Contudo Blochmannia é muito distantemente relacionada a Blattobacterium, sugerindo que seus genomas similares sejam o resultado de evolução convergente causada pelo estilo de vida similar.

Quando algo funciona, a natureza inventa mais de uma vez.

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Referências:

López-Sanchez MJ, Neef A, Peretó J, Patiño-Navarrete R, Pignatelli M, Latorre A, Moya A (2009) Evolutionary Convergence and Nitrogen Metabolism in Blattabacterium strain Bge, Primary Endosymbiont of the Cockroach Blattella germanica. PLoS Genetics 5(11): e1000721. 10.1371/journal.pgen.1000721

Patiño-Navarrete R, Moya A, Latorre A, Peretó J (2013) Comparative Genomics of Blattabacterium cuenoti: The Frozen Legacy of an Ancient Endosymbiont Genome. Genome Biology and Evolution 5(2): 351–361. https://doi.org/10.1093/gbe/evt011

Sabree ZL, Kambhapati S, Moran NA (2009) Nitrogen recycling and nutritional provisioning by Blattabacterium, the cockroach endosymbiont. PNAS 106(46): 19521–19256. https://doi.org/10.1073/pnas.0907504106

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