Estudando a relação entre doenças e mudanças climáticas

Curso promovido pelo ICTP-SAIFR abordou a influência do clima sobre a dinâmica de patógenos

Se estudar parasitas, vírus, bactérias e sua relação com os organismos que atacam já não é tarefa simples, adicionar o clima à equação a torna ainda mais complicada; e interessante. A “Escola em Dinâmica de Patógenos, Mudanças Climáticas e Globais” tentou levar a alunos de pós-graduação técnicas de como modelar, matematicamente, a influência do clima sobre agentes causadores de doenças. A Escola, que já era realizada habitualmente no ICTP-Trieste, foi realizada esse ano pela primeira vez na América do Sul entre os dias 12 e 23 de janeiro.

Assim como a Escola em Biologia Matemática, realizada no início do mês, o curso contou com aulas teórica e práticas. Os alunos desenvolveram projetos em grupos e apresentaram seus resultados ao final. Além disso, tiveram a oportunidade de conhecer e interagir com pesquisadores internacionais de destaque em suas áreas, como os organizadores do evento Andrew Dobson, da Universidade de Princeton, Graciela Canziani, da Universidad Nacional del Centro (Argentina), Mercedes Pascual, da Universidade de Chicago e Giulio de Leo, da Universidade de Stanford.

Parasitas

“Nós sabemos muito sobre parasitas, mas raramente pensamos neles como grandes componentes da biodiversidade”, afirma Dobson.

Dobson é biólogo e um de seus principais interesses são parasitas. Segundo ele, esses animais que vivem às custas de seus hospedeiros são muito mais comuns na natureza do que imaginamos. Mais comuns, até mesmo, do que animais de vida livre. Por exemplo: há estudos que sugerem que há cerca de 75 mil espécies de parasitas helmintos de vertebrados (vermes, como a tênia), enquanto o número de vertebrados hospedeiros seria em torno de 45 mil. Em outras estimativas, o número de parasitas poderia ultrapassar 300 mil.

Esquecer dos parasitas pode distorcer muito nossa percepção da natureza. Quando pensamos em uma cadeia alimentar, por exemplo, visualizamos uma pirâmide: na base, os produtores; logo acima, em menor número, os herbívoros; e no topo, em número ainda menor, os predadores. Mas, quando levamos os parasitas em consideração, as relações são drasticamente afetadas.

Representação tridimensional de uma cadeia alimentar. Cada esfera representa uma espécie: as amarelas são parasitas e as vermelhas são de vida livre.

“O padrão que conhecemos é quase que totalmente invertido”, diz Dobson. “Com a inclusão de parasitas, os predadores de altos níveis tróficos passam a ser vistos como ‘alimento’ para uma grande diversidade de parasitas”. Geralmente, quanto maior o nível trófico de uma espécie, maior a sua quantidade de parasitas, pois maiores são as chances de consumir um animal parasitado.

A seleção natural também fez com que muitos parasitas pudessem continuar seu ciclo de vida dentro do organismo hospedeiro. Em alguns casos, eles conseguem até modificar o comportamento de uma presa para que ela fique mais acessível a um predador, aumentando a eficiência da transmissão. Um parasita que consome parte dos nutrientes de seu hospedeiro, por exemplo, faz com que ele fique com mais fome e busque comida com maior frequência, aumentando sua exposição a predadores.

Os modelos matemáticos que estudam o ciclo de vida de patógenos e seus métodos de transmissão podem nos ajudar a compreender melhor as doenças, tentar prever e evitar surtos e epidemias causados por esses parasitas – animais muitas vezes esquecidos, mas que sorrateiramente tem um impacto na natureza muito maior do que imaginamos.

Efeitos do clima

O trabalho de Graciela Canziani é um exemplo da aplicação prática de tais modelos. A pesquisadora estuda o parasita bovino Ostertagia ostertagi.

“Parasitismos gastrointestinais são doenças que têm um grande impacto econômico na produção de carne bovina na Argentina”, diz ela. “Apenas na região dos Pampas Argentinos, é estimado que cerca de US$ 22 milhões são gastos anualmente devido à morte de bezerros, e US$ 170 milhões são gastos em tratamentos clínicos”.

Canziani desenvolveu um modelo para observar como mudanças climáticas afetam o parasita. Seu objetivo era descobrir qual a melhor época para se aplicar o medicamento que combate o patógeno, para reduzir custos e aumentar a eficiência dos tratamentos. Fatores como a temperatura, as taxas de precipitação e a estação do ano poderiam prejudicar ou favorecer o desenvolvimento do parasita, que tem um estágio de vida livre.

O que a pesquisadora descobriu foi que as taxas de infecção dos bois variavam de acordo com a latitude e com a época do ano. O clima, portanto, deveria ser um fator determinante. O estudo está agora sendo testado na prática.

“Estamos fazendo testes há um ano e ainda temos mais um ano pela frente”, diz a pesquisadora. “Nossos resultados preliminares, entretanto, são muito animadores. Os medicamentos, quando aplicados na época de maior probabilidade de infecção pelo parasita, têm se mostrado bem mais eficientes”.