Técnicas de zumbis na vida selvagem
Enquanto algumas pessoas se assustam com zumbis por meio da TV e de teorias da conspiração, e outras, meio brincando, chamam o feto no útero de um parasita que o manipula, esses parasitas manipuladores conseguem subjugar seus mestres, transformando-os em zumbis. E esses esquemas têm funcionado por dezenas de milhões de anos, e não algumas miseráveis dezenas de séculos, enquanto dura o período histórico do Homo Sapiens. Outros "zumbis" biológicos - "os mortos-vivos" - espreitavam nos galhos da árvore evolucionária e até mesmo dentro de nossas células. Outros ainda andam pelas ruas e pensam que todos ao redor já estão mortos, o que significa que você pode cometer crimes, porque eles não ligam mais. Então, quem os cientistas chamam de zumbis e onde encontrá-los? Vamos descobrir.
Zumbi sob o microscópio
Comecemos com o fato de que não apenas o organismo inteiro, mas também células individuais podem ser levantadas dos mortos e se curvarem à vontade. O Mycobacterium tuberculosis sabe muito bem como fazer isso. Essa bactéria, causadora da tuberculose, se multiplica dentro das células do corpo humano. Ele também se instala dentro dos macrófagos - células imunes que comem "estranhos" perigosos. Após a infecção, a membrana dos macrófagos vaza, o que quase sempre significa morte certa para uma célula. Mas as micobactérias não querem perder suas "incubadoras" tão facilmente, por isso não permitem que células já praticamente mortas morram até o fim, transformando-as em fábricas de zumbis que podem produzir novos bacilos da tuberculose e se esconder da terapia antibacteriana.
Se você encolher ainda mais e olhar ainda mais fundo, os zumbis podem ser encontrados em todos nós. Além disso, sem eles não poderíamos ter nascido. Pelo menos é o que pensam os autores da hipótese dos "centríolos zumbis", publicada na revista científica Frontiers in Cell and Developmental Biology. O centríolo é nove tripletos (tripletos) de microtúbulos. Centríolos "orquestram" a divisão celular, formando um fuso de divisão, que puxa os cromossomos (ou suas metades, dependendo do tipo de divisão) para os pólos da célula. Foi estabelecido que na maioria dos animais, durante a reprodução sexual, os centríolos são herdados do pai, mas em humanos e outros mamíferos, assim como nos insetos, os centríolos do esperma são modificados (ou totalmente ausentes). De onde, então, vêm os dois centríolos em um ovo fertilizado? No esperma dos insetos, por exemplo, existe apenas um centríolo. Em humanos, nada é claro: parece que alguns cientistas observaram em um óvulo fertilizado até três em vez dos dois normais, e em um camundongo, os centríolos não foram vistos até que a célula se dividisse em 32 ou 64.
A pista, segundo os autores do artigo, é simples: existem dois centríolos na célula espermática, mas um deles está modificado, degradado. No entanto, o centríolo "morto" pode se dividir e funcionar sem ser restaurado à sua forma normal. “Por serem simultaneamente degradados ('mortos') e funcionais ('vivos'), os chamamos de centríolos zumbis”, escrevem os autores da obra. Quando os centríolos são fertilizados em um zigoto, este centríolo zumbi pode formar um centríolo normal filho, portanto, existem três centríolos.
Uma coisa ainda mais estranha que os centríolos zumbis (mas definitivamente existentes na realidade) são os esquilos zumbis. Cientistas da Inglaterra, Austrália e Noruega escreveram uma resenha completa sobre eles, reclamando que as "proteínas zumbis" desprovidas de atividade enzimática, para dizer o mínimo, não são favorecidas por seus colegas.
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E completamente em vão: eles estão presentes em todos os reinos dos vivos e ocupam de 10 a 15% do genoma. Se eles não fossem necessários, a seleção natural os limparia lentamente (também é um prazer desperdiçar energia sintetizando lixo inútil), mas isso não está acontecendo. E se começarmos a entender que mesmo o DNA "lixo" não codificado na verdade não apenas ocupa um lugar no genoma por uma razão, então os genes codificadores a partir dos quais as proteínas não funcionais são produzidas certamente farão sentido. Esses "zumbis" podem influenciar seu protótipo de trabalho, mudar sua atividade, anexá-lo ao lugar certo na célula - isto é, levar uma vida completa após sua "morte funcional".
E o zumbi senta nos galhos
E quanto às plantas? Não vamos contorná-los sem merecimento em nossa história. Além disso, eles também podem se tornar zumbis. Devido às bactérias do fitoplasma, as plantas zumbis desenvolvem folhas em galhos em vez de flores. Eles não podem mais se reproduzir e, como macrófagos colonizados por bacilos da tuberculose, tornam-se fábricas de produção de bactérias.
Plantas unicelulares tornam as plantas escravas de vontade fraca com a ajuda da proteína SAP54, que interage com as proteínas do domínio MADS (não, elas não são responsáveis pela loucura, mas pela formação de uma flor). No curso da evolução, a proteína bacteriana SAP54 aprendeu a se assemelhar à proteína do domínio K que normalmente interage com o MADS - e assim invadiu o sistema de acesso ao controle da planta.
Mas não apenas galhos de plantas podem se tornar "zumbis". Os cientistas também podem chamar assim os ramos da árvore evolutiva. Há muita controvérsia em torno do modelo de desenvolvimento dos mamíferos após a extinção do Cretáceo-Paleógeno, que destruiu dinossauros e muitos outros animais e plantas. Existem duas versões desses eventos. De acordo com o primeiro modelo "explosivo" com o "modelo explosivo de fusível longo", os ancestrais de diferentes ordens primeiro divergiram dentro da classe dos mamíferos, e então apareceram as espécies dentro de cada ordem. O modelo de explosivo com fusível curto assume que esses eventos aconteceram quase simultaneamente. Recentemente, foi proposto um modelo de “soft bang”, segundo o qual algumas linhas surgiram no Cretáceo, e após a extinção ocorreu a principal “explosão”.
Os problemas e fraquezas do último modelo revelam os galhos fantasmas e os galhos zumbis que surgiram na árvore evolucionária. Os primeiros aparecem devido ao fato de que o registro fóssil está incompleto: nenhum ancestral foi encontrado, e os descendentes estavam no lugar. Os últimos são mais problemáticos porque ocorrem antes que os dados moleculares previssem a divergência de seus grupos ancestrais.
Os autores do artigo Molecular Phylogenetic and Evolution analisam todos os três modelos e defendem um “cabo fusível longo”, mostrando que a divisão no nível de pedido provavelmente começou no Cretáceo. Este conceito permite que você derrote os galhos de zumbis e refine a árvore evolucionária dos mamíferos.
Minhocas terroristas dentro de lagostins e formigas
No curso da evolução, os parasitas adquiriram um amplo conjunto de tecnologias zumbis. Todos os meios são usados aqui: manipulação, crença na falsidade dos sinais dos próprios órgãos dos sentidos, guerras com imunidade e hormônios falsificados.
"Neuroparasitologia é uma ciência à beira da ficção científica", escreve Michael Dickinson, co-editor do The Journal of Experimental Biology, da Universidade de Washington. Essa frase é temperada com um misto de horror e admiração: desde o pedido "não me coma, ainda serei útil para você", dirigido ao sistema imunológico de outra pessoa, até a manipulação e zombificação insidiosa dos donos - um passo. E você pode passar por isso forjando moléculas que são usadas para se comunicar pelas células do hospedeiro.
Às vezes, parece não fazer muito sentido. Existem crustáceos gammarus, que pertencem à ordem dos anfípodes (são chamados assim porque literalmente nadam de lado). Mas quando são atacados por parasitas, os crustáceos perdem o controle de si mesmos e começam a se mover como todos os outros crustáceos, e até mesmo a nadar para a luz, em vez de se esconder dela.
Crustáceo Gammarus. Com Julie / Flickr
Como resultado, eles são mais propensos a serem comidos por peixes, nos quais o parasita precisa entrar. Os cientistas foram capazes de influenciar o movimento do gammarus com serotonina e mostraram que os parasitas provavelmente afetam a resposta imunológica, que faz com que o sistema nervoso dos crustáceos inflama. Como resultado, o trabalho do neurotransmissor serotonina, uma molécula intermediária que transmite sinais entre as células nervosas, bem como entre o nervo e outras células, é interrompido. O crustáceo não recebe corretamente os sinais visuais e olfativos e nada para a morte.
Acontece que os parasitas precisam passar a "infância" em um organismo, a "adolescência" em outro e crescer em um terceiro. É assim que o verme do verme, verme lanceolado Dicrocoelium dendriticum, vive sua vida.
Seus ovos devem ficar no solo, os vermes futuros são enviados para o "jardim de infância" dentro do caracol. No estágio seguinte, elas nadam livremente por algum tempo na forma de larvas de cercárias com cauda, então são engolidas por uma formiga, após o que se tornam metacercárias.
Mas nem todas as cercárias passarão pela "escola" das formigas: uma delas está destinada a morrer para permitir que as demais cresçam. Ele se arrasta para o gânglio subofaríngeo da formiga, a metade inferior do protótipo do cérebro dos insetos. Lá, a cercária se acomoda com mais conforto, envolvendo-se em uma concha fina, e se senta no “painel de controle”. A partir de agora, a formiga trabalha durante o dia, como todas as suas irmãs, mas à noite ela se transforma em um zumbi de vontade fraca. Ele deixa o formigueiro, sobe em uma folha de grama, agarra-se a ela com os dentes e espera até que um mamífero o engula: uma formiga zumbi é apenas um veículo de seis patas sequestrado por vermes para atingir o objetivo desejado, que se torna o fígado ou as vias biliares de uma ovelha ou vaca. Lá, os vermes prosperam e podem se multiplicar por até dezenas de milhares de indivíduos.
Ciclo de Desenvolvimento / Dicrocoelium dendriticum Wikimedia Commons
Outros parasitas, os hairworms, enviam gafanhotos e baratas à morte certa, forçando-os a pular na água, onde o peixe, o próximo hospedeiro do parasita, deve comer os insetos.
Gatos, ratos e flores do mal em uma nave espacial
Mas se zombificar uma formiga ou crustáceo não é tão difícil, então “hackear” o cérebro de um grande e complexo vertebrado é uma tarefa para os “hackers” mais avançados. Portanto, o exemplo mais famoso e até canônico de zumbificação é, obviamente, a toxoplasmose. Esta doença é causada pelo mais simples Toxoplasma gondii. O toxoplasma, ao contrário das larvas dos vermes, consiste em apenas uma célula, mas pode subjugar trilhões de estranhos.
O destino final da rota do Toxoplasma, sua terra prometida, é o gato. Imediatamente, parasitas unicelulares insidiosos raramente podem entrar nele, então, na maioria das vezes, o caminho para o paraíso do Toxoplasma passa pela morte. É verdade, não é deles: para chegar ao gato, eles usam veículos menores - ratos, camundongos ou pássaros.
Nestes animais, o Toxoplasma sofre várias transformações. Uma vez no cérebro, eles produzem tirosina hidroxilase, uma proteína que regula a taxa na qual o hormônio dopamina é sintetizado. Esse hormônio, associado ao prazer e à confiança, é um elo fundamental no sistema de motivação e recompensa. Tendo sucumbido à promessa de felicidade, aquela cenoura interior em uma vara de pescar de qualquer motivação, roedores ou pássaros tornam-se destemidos e eles próprios começam a procurar encontro com as patas em garras de uma fera fofa.
As moléculas de tirosina hidroxilase parecem flores inofensivas, mas nas mãos do Toxoplasma elas se transformam em flores do mal, e não no sentido Baudelaire, mas no sentido mais verdadeiro / Gla086 / Wikimedia Commons
Mas mesmo os mecanismos mais bonitos podem falhar. Imagine que você tem que roubar um carro ou um helicóptero para chegar, por exemplo, a uma ilha paradisíaca, onde uma vida serena o espera. Mas então o inesperado acontece: seu próximo soldado por engano acaba em uma nave espacial. Você aprendeu a sequestrar carros e aviões, sabe como dirigi-los, se esconder dos guardas - o sistema imunológico - e se multiplicar, povoando diferentes tecidos, tornou suas vítimas mais atraentes para o sexo oposto, até ameaçou as populações de gansos havaianos, "sequestrando" em alguns lugares antes 48% deles. Mas você não aprendeu a pilotar uma nave espacial. Em geral, sua nave voa para Marte no piloto automático. Além de não haver uma ilha paradisíaca agora, você também não tem um traje espacial com você. Claro, a espaçonave tem botões dentro, semelhantes aosque você está acostumado a clicar - mas às vezes eles funcionam de uma maneira completamente diferente.
Além disso, o sistema imunológico da vítima também pode afetar o sistema nervoso (por exemplo, por meio de inflamação, como no mesmo gama) e alterar seu comportamento - nem sempre na direção benéfica para o Toxoplasma.
Zombifying People: Echoes of Mouse Love and the Apocalypse in New York
Provavelmente, é assim que o Toxoplasma se sentiria se pudesse avaliar suas chances de sucesso infectando uma pessoa. É improvável que o gato o coma e reage aos estímulos do Toxoplasma de sua própria maneira. Por exemplo, ele tem um aumento da esquizofrenia ou um risco aumentado de sua manifestação. Além disso, pesquisas com pessoas infectadas mostram que as vítimas de Toxoplasma se tornam mais lentas e passivas na presença de perigo, o instinto de autopreservação se torna mais fraco e, embora em geral os pacientes sejam mais irritáveis, eles não querem lutar por nada. Em situações assustadoras - em uma floresta escura, em uma casa vazia à noite - eles permanecem calmos.
As pessoas também podem ter mudanças dramáticas em seu nível de suspeita e sociabilidade. As mulheres se tornam mais amigáveis e altruístas, enquanto os homens, ao contrário, não querem compartilhar nada. A suspeita do infectado é influenciada não apenas pelo sexo, mas também pelo local de residência: os homens urbanos e as mulheres das aldeias tornam-se mais confiantes devido ao Toxoplasma, enquanto os homens e as mulheres das aldeias, pelo contrário, procuram um problema em tudo.
Mais uma vez, vemos a letra “dopamina” do parasita, lembrando que esse hormônio afeta machos e fêmeas de forma diferente. Experimentos com arganazes da pradaria, modelos de amor e fidelidade no mundo dos roedores, mostraram que a dopamina é necessária não apenas para o apego à sua alma gêmea, mas também para agredir estranhos. Essas influências podem afetar homens e mulheres de maneiras diferentes: alguns precisam proteger o território, outros precisam se apegar e ser amigáveis. Talvez essa resposta também seja sentida nas diferenças de comportamento de homens e mulheres infectados com o Toxoplasma - embora, é claro, as pessoas não sejam ratos e a interface para o Toxoplasma não seja tão conveniente.
Mas os Toxoplasmas não aprendem com seus erros e continuam invadindo espaçonaves: em regiões onde o saneamento não é muito popular e muita carne crua entra na comida, mais da metade das pessoas forma anticorpos contra o Toxoplasma. Isso significa que eles estão doentes ou, pelo menos, encontraram esses parasitas no passado. Não é fácil curar essa infecção com antibióticos: em algum lugar, uma forma dormente do parasita - um cisto, que está sempre pronto para se multiplicar novamente, sobrevive em algum lugar. E novamente um homem não é mais exatamente ele, mas uma nave espacial Toxoplasm controlada de dentro, lutando dentro de um gato inatingível.
Mas existem outros cenários para um apocalipse zumbi. As plantas também podem ser não apenas vítimas, porque as drogas obtidas delas podem intoxicar as pessoas. A história de como os químicos, ao pesquisar receptores de canabinoides (que reagem não apenas aos canabinoides narcóticos, mas também a muitos dos neurotransmissores internos do corpo), acidentalmente provocaram o aparecimento de "zumbis" nas ruas de Nova York, não é o enredo de um filme sobre o apocalipse, mas o tema do real artigo científico publicado no The New England Journal of Medicine em janeiro de 2017.
Em 12 de julho do ano passado, unidades de resposta rápida foram enviadas para encontrar e capturar pessoas sinistras que se comportavam exatamente como zumbis. No Brooklyn, em Nova York, um total de 33 pessoas foram encontradas vagando pelas ruas mecanicamente com olhos vazios e sem compreender. As pessoas lentamente, como sonâmbulos, moviam as mãos e rosnavam como zumbis de verdade. Oito "zumbis" recém-cunhados foram testados para urina e sangue. Depois de uma investigação que durou 17 dias, os cientistas conseguiram estabelecer que o culpado foi um canabinoide recentemente sintetizado para procurar drogas, que as pessoas compraram sob o pretexto da droga à base de ervas AK-47 24 Karat Gold, que afetou o primeiro tipo de receptores de canabinoides.
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Ekaterina Mishchenko
