Biologia para Majors II

Muitas das espécies protistas classificadas no supergrupo Excavata são organismos unicelulares assimétricos com uma ranhura de alimentação “escavada” de um lado. Este supergrupo inclui predadores heterotróficos, espécies fotossintéticas, e parasitas. Seus subgrupos são as diplomônadas, parabasálidas e euglenozoários. O grupo inclui uma variedade de mitocôndrias modificadas, bem como cloroplastos derivados de algas verdes por endosimiosimose secundária. Muitos dos euglenozoans são de vida livre, mas a maioria das diplomonadas e parabasálidos são simbiontes ou parasitas.

Diplomonads

Figure 1. O parasita Giardia lamblia lamblia intestinal de mamíferos, aqui visualizado usando microscopia eletrônica de varredura, é um protista aquoso que causa diarréia severa quando ingerido. (crédito: modificação do trabalho de Janice Carr, CDC; dados da barra de escala de Matt Russell)

Entre os Excavata estão as diplomonadas, que incluem o parasita intestinal, Giardia lamblia (Figura 1). Até recentemente, acreditava-se que estes protistas não tinham mitocôndrias. Organelas mitocondriais remanescentes, chamadas mitosomas, foram desde então identificadas nas diplomônadas, mas embora estes mitosomas sejam essencialmente não funcionais como organelas respiratórias, eles funcionam no metabolismo do ferro e do enxofre. As diplomônadas existem em ambientes anaeróbicos e utilizam vias alternativas, como a glicólise, para gerar energia. Cada célula diplomonada tem dois núcleos haplóides semelhantes, mas não idênticos. As diplomônadas têm quatro pares de flagelos locomotores que estão bastante enraizados em corpos basais que estão entre os dois núcleos.

Parabasálidos

Um segundo subgrupo Excavata, os parabasálidos, são nomeados para o aparelho parabasal, que consiste de um complexo de Golgi associado a fibras citoesqueléticas. Outras características citoesqueléticas incluem um estilo axos, um feixe de fibras que percorre o comprimento da célula e pode até estender-se para além dela. Os parabasalóides movem-se com flagelos e ondulações de membrana, e estas e outras modificações citoesqueléticas podem ajudar na locomoção. Como as diplomonadas, os parabasálidos exibem mitocôndrias modificadas. Nos parabasálidos estas estruturas funcionam anaerobiamente e são chamadas hidrogenossomas porque produzem gás hidrogênio como subproduto.

O parabasálido Trichomonas vaginalis causa tricomoníase, uma doença sexualmente transmissível em humanos, que aparece em uma estimativa de 180 milhões de casos em todo o mundo a cada ano. Enquanto os homens raramente apresentam sintomas durante uma infecção com este protista, as mulheres infectadas podem tornar-se mais susceptíveis à infecção secundária com o vírus da imunodeficiência humana (HIV) e podem ter maior probabilidade de desenvolver cancro do colo do útero. Mulheres grávidas infectadas com T. vaginalis têm um risco aumentado de complicações sérias, tais como parto pré-termo.

Alguns dos mais complexos dos parabasalóides são aqueles que colonizam o rúmen de ruminantes e as entranhas de térmitas. Estes organismos podem digerir a celulose, um talento metabólico pouco comum entre as células eucarióticas. Eles têm múltiplos flagelos dispostos em padrões complexos e alguns adicionalmente recrutam espiroquetas que se ligam à sua superfície para atuar como estruturas locomotoras acessórias.

Euglenozoans

Euglenozoans inclui parasitas, heterótrofos, autotróficos e mixótrofos, variando em tamanho de 10 a 500 µm. Os euglenóides movem-se através dos seus habitats aquáticos usando dois longos flagelos que os guiam para fontes de luz detectadas por um órgão ocular primitivo chamado de “eyespot”. O gênero familiar, Euglena, engloba algumas espécies mixotróficas que mostram uma capacidade fotossintética somente quando a luz está presente. O cloroplasto de Euglena descende de uma alga verde por endosimose secundária. No escuro, os cloroplastos de Euglena encolhem e deixam temporariamente de funcionar, e as células absorvem nutrientes orgânicos do seu ambiente. A Euglena tem uma película dura composta por bandas de proteínas presas ao citoesqueleto. As bandas espiralam ao redor da célula e dão à Euglena sua excepcional flexibilidade.

O parasita humano, Trypanosoma brucei, pertence a um subgrupo diferente de Euglenozoa, os cinetoplastídeos. O subgrupo cinitoplastídeo tem o nome do cinetoplasto, um grande mitocôndrio modificado portador de múltiplos DNAs circulares. Este subgrupo inclui vários parasitas, colectivamente chamados tripanossomas, que causam doenças humanas devastadoras e infectam uma espécie de insecto durante uma parte do seu ciclo de vida. T. brucei desenvolve-se no intestino da mosca tsé-tsé depois da picada da mosca, um hospedeiro humano ou outro mamífero infectado. O parasita viaja então para as glândulas salivares do insecto para ser transmitido a outro humano ou outro mamífero quando a mosca tsé-tsé consome outra refeição de sangue. T. brucei é comum na África Central e é o agente causador da doença do sono africana, uma doença associada à fadiga crônica severa, coma, e pode ser fatal se não for tratada, pois leva ao declínio progressivo da função do sistema nervoso central.

Figure 2. Trypanosoma brucei, o agente causador da doença do sono, passa parte do seu ciclo de vida na mosca tsé-tsé e parte em humanos. (crédito: modificação do trabalho pelo CDC)

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