Nossos cérebros podem ser controlados?

In The Last of Us, uma série de videogames e recente programa de televisão, patógenos fúngicos são os culpados por uma praga semelhante a zumbis. Uma vez infectados, os humanos perdem o controle sobre seus corpos e tornam-se cada vez mais agressivos, buscando infectar outras pessoas por meio da violência. É um tropo familiar: o mesmo fungo, Ophiocordyceps, atormenta a humanidade no filme A menina com todos os presentes, enquanto os vírus fazem o trabalho no filme Dias mais tarde 28 e o romance World War Z.

Mas o conceito de um patógeno que pode manipular o comportamento de seu hospedeiro – contra sua vontade e muitas vezes em seu detrimento – não é puramente obra de ficção. Nesses casos semelhantes a zumbis, o patógeno (seja um vírus, bactéria ou fungo, ou qualquer outra coisa) age especificamente para mudar o comportamento de seu hospedeiro.

Embora saibamos bastante sobre esses patógenos - incluindo o muito real Ophiocordyceps fungo, que transforma insetos em agentes involuntários do colapso social - ainda há muito a aprender.

Então o fungo Cordyceps é real?

“Cordyceps” tornou-se um nome comum para um grupo de fungos que infectam insetos. Este agrupamento inclui as espécies Ophiocordyceps unilateral, mais conhecido como o “fungo da formiga zumbi”. Ele se espalha pelo surgimento de estruturas fúngicas que irrompem na cabeça da formiga após sua morte.

O desafio dessa estratégia reprodutiva é que as formigas são insetos sociais e, portanto, agem para proteger a colônia de infecções. Como parte desse comportamento, as formigas geralmente removem as formigas mortas do formigueiro. Uma formiga morta solitária fora do formigueiro não espalhará o fungo.

Para contornar isso, o fungo induz uma formiga infectada a deixar o formigueiro, subir acima dele e morder a vegetação próxima enquanto está morrendo – uma prática conhecida como cume. Um ou dois dias após a morte da formiga, os esporos de fungos parasitas irrompem da cabeça da formiga para banhar a colônia com o patógeno.

OphiocordycepsAs formigas infectadas não são as únicas que exibem esse comportamento de escalada após a infecção. É comum em diferentes categorias de insetos e pode ser causada por vírus, parasitas unicelulares chamados trematódeos, e várias espécies de fungos não relacionados com Ophiocordyceps. Tem até um nome comum: doença do cume.

Como funcionam essas infecções?

Não sabemos ao certo. Estudos recentes encontraram sinais químicos dos fungos em insetos infectados. Alguns desses sinais – provavelmente proteínas secretadas – podem ter como alvo os sistemas comportamentais do hospedeiro e controlar comportamentos como escalar e abandonar o ninho.

Os cientistas levantam a hipótese de que os patógenos podem estar se aproveitando de comportamentos preexistentes que regem a muda e o sono, que evoluíram há milhões de anos. A muda - o processo pelo qual um inseto troca seu exoesqueleto protetor para criar um novo e maior - é um momento de vulnerabilidade, pois leva um ou dois dias para o novo exoesqueleto endurecer o suficiente para fornecer segurança. Os insetos desenvolveram comportamentos para esta época que podem incluir sair do ninho e escalar. O sono também é um momento vulnerável, então algumas espécies de insetos aprenderam a dormir enquanto se agarram à grama ou às folhas.

A muda e o sono são controlados pelo ritmo circadiano do inseto, e o cume também parece ser, já que muitas espécies de insetos infectados fazem isso em horários previsíveis. Em Ophiocordyceps- formigas carpinteiras infectadas, por exemplo, cume sempre acontece por volta do meio-dia solar. A maquinaria biológica associada ao ritmo circadiano de um inseto parece, portanto, um bom lugar para explorar.

Cordyceps poderia infectar humanos?

Não. Por serem tão especializadas, espécies individuais de Ophiocordyceps os fungos infectam apenas uma gama limitada de insetos e não infectam os seres humanos. (Na verdade, os suplementos de Cordyceps são vendidos como comida saudável, apesar da falta de evidências científicas de seus supostos benefícios à saúde.)

Isso significa que não temos nada com que nos preocupar com esses tipos de infecções?

Não exatamente. Há muito sabemos que alguns compostos de fungos podem mudar nosso comportamento, como a psilocibina química alucinógena de Psilocibo cogumelos e ergot de Claviceps-grãos contaminados.

Outras infecções fúngicas podem ser mortais, se não fantasmagóricas. No ano passado, a Organização Mundial da Saúde publicou sua primeira lista de fungos “patógenos prioritários” para os seres humanos, observando suas implicações para a saúde e aumentando a resistência ao tratamento. O patógeno fúngico Candida auris, por exemplo, pode causar infecções da corrente sanguínea que podem ser fatais em até 60% dos infectados.

E as infecções não fúngicas?

Múltiplos patógenos podem mudar o comportamento em mamíferos – e potencialmente em humanos. Um exemplo famoso é o parasita unicelular Toxoplasma gondii, que se reproduz em gatos e infecta cerca de um terço da população humana mundial.

A infecção que causa, conhecida como toxoplasmose, normalmente não é grande coisa em humanos, produzindo apenas sintomas leves de gripe no máximo. Mas para pessoas imunocomprometidas pode ser devastador e pode causar sérios problemas em um feto em desenvolvimento. É por isso que as grávidas devem evitar o contato com a areia do gato.

Como Ophiocordyceps, Toxoplasma também pode manipular o comportamento do host. Em vários estudos com roedores, incluindo um de ano passado, os pesquisadores mostraram que Toxoplasma-roedores infectados não temem mais o cheiro de urina de gato. Em vez disso, eles se tornam fisicamente atraídos por ele. O parasita parece causar um comportamento que faz com que seu hospedeiro roedor seja comido por um gato – o hospedeiro final do parasita.

Nos últimos 70 anos, pesquisadores investigaram os efeitos comportamentais de Toxoplasma infecção em humanos. Vários estudos o vincularam a transtornos de humor e problemas de saúde mental, incluindo esquizofrenia. O parasita também pode induzir mudanças comportamentais mais sutis, como promoção de comportamentos de risco e talvez até influenciando crenças políticas.

Novamente, não sabemos como o parasita faz isso. Os pesquisadores suspeitam que ele ajusta sutilmente as substâncias químicas produzidas por nossas células, o que pode resultar em uma mudança de comportamento. Estudos também sugerem que a infecção crônica pelo parasita pode afetar a quantidade de neurotransmissores – substâncias químicas que transportam sinais entre os neurônios – associados à recompensa e motivação, incluindo dopamina. Ao manipular os neuroquímicos do hospedeiro, o parasita pode alterar nossas ações.

O que mais pode potencialmente mudar o comportamento de um ser humano contra sua vontade?

A raiva é um vírus de mamíferos transmitido pela saliva infectada, geralmente por mordida. Nos Estados Unidos, os morcegos são a principal causa de infecções por raiva, embora guaxinins, gambás e raposas também espalhem o vírus. Fora dos EUA, cães raivosos são a principal causa de infecção em humanos, o que resulta em cerca de Mortes 60,000 por ano globalmente. As infecções tornam o hospedeiro agressivo e mais propenso a morder os outros – um comportamento potencialmente manipulador que promove a transmissão do vírus.

Descrições de infecções por raiva datam de centenas de anos, mas ainda estamos aprendendo sobre as vias moleculares que ela usa. O vírus é neurotrópico, o que significa que ataca o sistema nervoso, mas ainda não está claro como isso leva a sintomas específicos. A pesquisa sugere que a glicoproteína da raiva – uma grande molécula na superfície do vírus que se liga às células hospedeiras – pode interagir com as proteínas do hospedeiro que ajudam a produzir contrações musculares. Se a glicoproteína da raiva se ligar e ocupar o receptor, pode interromper a forma como os neurônios se comunicam com outras células. Descobriu-se que a inibição artificial desse receptor com uma parte da glicoproteína da raiva produz um comportamento semelhante ao da raiva em camundongos.

Sabemos com certeza que os patógenos podem mudar ativamente o comportamento humano?

As infecções podem alterar o comportamento de um host de várias maneiras possíveis. Talvez o patógeno induza o hospedeiro a agir de forma a aumentar a probabilidade de reprodução, como Ophiocordyceps faz para formigas. Ou talvez as mudanças comportamentais do hospedeiro sejam apenas um efeito colateral de sentir-se mal – uma espécie de coincidência. É difícil estudar essa relação em humanos por causa das preocupações éticas levantadas pelos ensaios clínicos. Em vez disso, devemos usar estudos epidemiológicos que comparem o comportamento dos indivíduos infectados com o comportamento típico. Ou contamos com estudos em animais, que nem sempre reproduzem com precisão os comportamentos humanos.

Mesmo na ausência de estudos que testem como ocorrem as mudanças comportamentais, fica claro que pode ocorrer alguma perda de controle. Portanto, embora seja improvável que veremos uma praga semelhante a um zumbi ou um vírus que possa obter controle total sobre as ações de um humano, não é sensato subestimar a natureza. Permanecemos à mercê de muitos patógenos, com ou sem controle cerebral.