Trabalho de Simbiose

1. INTRODUÇÃO

          As relações simbióticas podem ser definidas como sendo interações entre organismos de espécies distintas, no qual os participantes dessa relação vivem pelo menos em parte de suas vidas juntos. Elas são interações demasiadamente instáveis, ou seja, um dos lados fica submisso a incerteza do outro. Assim, uma série de fatores pode alterar drasticamente o perfil de uma relação, causando prejuízos ou benefícios ao hospedeiro. Essas mudanças estão intimamente ligadas ao custo/benefício por trás dessas interações. (SOKURENKO, et al., 1998)

          O grau de interação desenvolvido entre os seres simbiontes cria diferentes tipos de simbiose. Numerosos animais vivem em conjunto para se beneficiar de suas respectivas presenças, através de um relacionamento simples. A exemplo disso, é a relação dos mamíferos ruminantes com microrganismos. Contudo, algumas espécies chegam a realizar transferências genéticas e gerar novos indivíduos, estabelecendo uma interação muito intensa. (BROCK 2016; PANIZZI et al., 2009)

          Em associações mutualísticas entre insetos e fungos, por exemplo, ocorrem adaptações que facilitam a perpetuação de uma associação e promovem relações de interdependência. Se alguns insetos se beneficiam pela aquisição de alimento (micofagia) e enzimas digestivas, os fungos recebem um ambiente adequado para o seu desenvolvimento, com recursos disponíveis, umidade e redução de competidores, além de deixarem sua propagação a cargo dos insetos. Apesar da interação ser benéfica, um lado ou outro pode acarretar em desvantagens, como entre fungos e formigas, que será melhor explicado no decorrer do documento. (MARTIN, 1992)

          Por fim, existe também a interação de microrganismos com os seres marinhos, tendo na maior parte dos casos a desvantagem de um grupo – o comensalismo -  nome de um dos três tipos da simbiose. (ROSATI, G et al., 2001)

           Diante do exposto, o presente trabalho tem como objetivo, analisar por meio de uma revisão, as interações simbiônticas entre microrganismos e animais, a partir de informações estabelecidas por livros e documentos.  

2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Relação simbiônticas entre microrganismos e mamíferos ruminantes

Os microrganismos estão disponíveis em qualquer ambiente, pois não vivem isoladamente, havendo interação com outros organismos. Por isso, os estudos têm ganhado espaço em examinar e conhecer cada vez mais o microbioma em hospedeiros humanos e animais, bem como as associações simbiônticas (KHAFIPOUR et al., 2016; MADIGAN, 2016).

Os microrganismos estudados pela microbiologia englobam bactérias, fungos, protozoários, algumas algas, incluindo também os vírus – estrutura acelular. Estes micróbios são considerados estruturas essenciais no surgimento e evolução das formas superiores de vida, como os animais que dependem intimamente da atividade microbiana para a reciclagem de nutrientes e para degradação da matéria orgânica (MADIGAN, 2016; TORTORA 2017).

O microbioma, comunidade formada pelas populações de microrganismo, podem ultrapassar o número de células do hospedeiro. Os animais hospedam micróbios semelhantes aos seres humanos, compondo-se de bactérias, estabelecendo uma relação mutuamente vantajosa – simbiose (CHOLEWIŃSKA et al., 2020).

A simbiose, tem um papel fundamental no processo evolutivo e adaptacional e os organismos que tem essa íntima relação são denominados simbiontes que podem ainda estabelecer uma relação de comensalismo, mutualismo ou parasitismo. Os micróbios podem expressar patogenicidade, influenciar na nutrição, defesa e em alguns casos atuam na reprodução do hospedeiro (MORAN 2007; TORTORA, 2017).

Como já mencionado anteriormente, tanto os microrganismos quanto a simbiose têm participação fundamental no processo evolutivo de macrorganismos, e assim tem sido com a evolução dos animais.

A participação dos micróbios permeia por todos os nichos nos corpos dos animais, e a depender das classes, podem apresentar maior variedade e intensidade em algumas estruturas específicas. Na simbiose animal-microrganismo, na classe dos mamíferos destaca-se a microbiota intestinal dos ruminantes (MADIGAN 2016, TORTORA 2017).

O rúmen, um dos 4 compartimentos do estômago dos ruminantes, abriga uma diversidade de microrganismos eficientes de diversas espécies como fungos, protozoários flagelados e ciliados e bactérias, sendo este o microrganismo de maior prevalência – 95%. Em comparação às bactérias, pouco é conhecido sobre atuação dos protozoários e fungos na simbiose com os animais ruminantes (MADIGAN; BORDIM, 2016; CHOLEWIŃSKA et al., 2020).

Os micróbios fazem com que o rúmen atue como uma câmara de fermentação anaeróbica devido à baixa oxigenação. A principal função das bactérias presentes no rúmen é decompor celuloses, originando a glicose. Este produto – glicose – passará pela fermentação bacteriana, produzindo ácidos graxos voláteis (AGVs). Esses ácidos graxos, quando oxidados pelo animal, torna-se a principal fonte de energia dos ruminantes (MADIGAN, 2016; KOZLOSKI, 2017).

Dentre as bactérias, Fibrobacter succinogenes e Ruminococcus albus estão presentes em todos os ruminantes, constituindo 67% das bactérias. Enquanto aquela é uma bactéria gram-negativa que produzem enzimas celulases na membrana externa, esta é uma bactéria gram-positiva que por não haver membrana externa, produz um complexo de proteínas para degradação de celulose. Havendo modificações na dieta, por exemplo de celulósica para amido, haverá o desenvolvimento de bactérias para a degradação do amido - Ruminobacter amylophilus e Succinomonas amylolytica (KHAFIPOUR et al., 2016; JEWELL et al., 2015).

        Na interação simbiôntica entre os microrganismos e os ruminantes, tem-se uma relação mutuamente benéfica. Os microrganismos encontram um ambiente propício para o seu habitat – o tubo digestivo, em especial no rúmen, enquanto ajudam os ruminantes a digerir os alimentos que consomem – fibrosos como a celulose (GOMES, 2018).

2.2 Relação simbiônticas entre microrganismos e insetos   

Insetos, uma das classes mais numerosas e importantes, abrigam um surpreendente número de microrganismos, desempenhando associações simbiontes. A simbiose é usada para descrever a convivência de longo período entre diferentes espécies, ela pode ser encontrada em todos os reinos da vida sendo crucial nos processos biológicos. Todos os animais conhecidos estabelecem algum tipo de relação simbiótica, geralmente as interações mais comuns dos insetos são associações simbióticas com microrganismos. Durante milhões de anos de evolução, os microrganismos influenciaram o desenvolvimento e a sobrevivência dos insetos, aumentando a classe, fornecendo vias metabólicas novas, e os insetos, por sua vez, permitem a disseminação desses microrganismos. (BROCK 2016; PANIZZI et al, 2009)