As defesas dos fungos

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Joana Henriques

Os fungos produzem diversas substâncias defensivas, que utilizam como marcadores de território e como meio de defesa dos seus recursos alimentares. Estas substâncias, venenos, toxinas ou antibióticos, têm implicações muito importantes para o Homem.

Os fungos produzem vários produtos que afectam animais, plantas, microrganismos e até outros fungos. Estes produtos, por vezes considerados venenos, toxinas ou antibióticos, constituem verdadeiras defesas e marcadores de território, que repelem predadores, inibem o crescimento de outros organismos e, embora infectem plantas, acabam também por defendê-las de predadores, assegurando a sua continuidade como plantas hospedeiras.

Os fungos libertam enzimas para se alimentarem, que degradam os substratos em moléculas mais acessíveis que são depois absorvidas e assimiladas. Este sistema de alimentação envolve um grande investimento de recursos por parte dos fungos estando por isso necessariamente associada a mecanismos de defesa de território. De outro modo, outros organismos poderiam aproveitar-se da degradação do substrato, consumindo-o também. De um modo geral, três factores contribuem para a defesa do território: o sistema de enzimas degradativas está acoplado a um mecanismo de feed-back de modo que a produção de enzimas é controlada de acordo com a quantidade de recursos disponíveis, degradados e utilizados, a fase final da degradação é realizada por enzimas associadas à parede do fungo e o fungo produz antibióticos, toxinas ou outros produtos supressores do crescimento de outros organismos.

Antibióticos englobam, numa visão geral, tudo o que é prejudicial à vida, no entanto, vulgarmente referem-se a substâncias produzidas por microrganismos que prejudicam outros microrganismos. São vários os fungos que produzem antibióticos que actuam contra outros fungos, contra bactérias ou contra ambos (como o Penicillium e Streptomyces). Alguns têm vindo a ser produzidos industrialmente e usados em medicina por exemplo (a penicilina e a streptomicina, entre outros).

O efeito destes antibióticos na natureza é difícil de analisar pois eles são produzidos em muito pequenas quantidades e em locais muito específicos. A partir de estudos realizados em laboratório prevê-se que os antibióticos sejam produzidos em situações de limitação de nutrientes, sendo por isso importantes para o fungo em crescimento como meio de garantir o acesso aos recursos nutritivos ou como defesa de um recurso escasso. Por exemplo, os antibióticos produzidos por Aspergillus e Penicillium ajudam-nos a defender os grãos ricos em amido do ataque de outros microrganismos em condições de armazenamento, pois impedem o seu desenvolvimento.

Actualmente, para além do seu uso em medicina, muito do interesse dos antibióticos centra-se no seu potencial como agente biológico para controlar doenças de plantas. O fungo Trichoderma tem sido muito utilizado nesta área, foi um dos primeiros fungos conhecidos a produzir antibióticos e agora está disponível comercialmente para o controlo de doenças como a podridão cinzenta das uvas (provocada pelo fungo Botrytis cinérea). Tricoderma produz vários antibióticos que são activos contra fungos e bactérias. A sua actuação como bio-controlo baseia-se em promover a sua instalação nas culturas antes dos microrganismos patogénicos de modo a que ele produza antibióticos que defendem o seu alimento sem o prejudicar (a planta cultivada) e impedem que outros organismos se desenvolvam, é uma questão de defesa de território! Para além disto, o Trichoderma tem outros atributos para defender os seus recursos: cresce muito rapidamente, secreta enzimas (quitinases e glucanases) quando em presença de outros fungos que os degradam e as suas hifas enrolam-se à volta das dos fungos invasores penetrando-as e destruindo-as. Todos estes mecanismos de defesa do território tornam-no ainda um fungo oportunista eficiente (que coloniza substratos já infectados ou enfraquecidos por outros organismos) e um micoparasita importante por exemplo na cultura de cogumelos comestíveis. Micoparasitismo é definido simplesmente como um fungo que parasita outro. Então, de acordo com a definição geral de parasita, o fungo obtém nutrientes a partir das células vivas e funcionais do outro fungo (hospedeiro) com quem vive em íntima associação. Ele pode fazer isso matando as células do hospedeiro para depois se alimentar (parasita necrotrófico) ou absorvendo nutrientes das células vivas (parasita biotrófico).

 

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Micotoxinas englobam um conjunto diverso de compostos derivados de diversos percursores e vias biossintéticas, agrupados com base na sua toxicidade para humanos e outros animais superiores. As aflatoxinas, por exemplo, estão entre os produtos carcinogénicos mais potentes conhecidos, causam hepatomas (cancro no fígado) em animais e humanos. São produzidas por Aspergillus flavus e A. parasiticus, que são comuns em condições tropicais e subtropicais, os amendoins são particularmente sensíveis a estas toxinas (figura 1). Pelo seu poder de acção sobre animais micetófagos (que se alimentam de fungos) as micotoxinas funcionam como repelentes dos seus predadores, incluindo insectos. Na tabela 1 estão indicadas algumas micotoxinas, os alimentos que infectam e os seus efeitos para os consumidores.


Tabela 1 – Exemplos de micotoxinas.

Existem vários fungos que vivem no interior (endófitos) ou em associação com as plantas sem lhes causar qualquer dano, muitas vezes nem reparamos neles! No entanto, eles podem ser muito significativos em vários aspectos: aumentam a produtividade da planta, aumentam a sua tolerância ao stress e reduzem os danos causados por insectos e outros animais herbívoros. Esta última função está também associada à produção de micotoxinas que causam problemas aos animais que se alimentam das ditas plantas. O fungo Claviceps purpurea causa uma doença chamada ergotismo em gado que se alimenta de cereais e pastagens contaminadas com o fungo, os animais começam a reconhecer estas plantas e passam a evitá-las (figura 2).

 

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Figura 2 - Vaca com feridas derivadas do ergitismo.

A existência de cogumelos venenosos, alergénicos e alucinogénicos é muito comum e conhecida desde os tempos mais remotos, desde que o homem come cogumelos que se dão casos de envenenamento. Estas reacções produzidas pelos cogumelos não são mais do que mais uma manifestação das sua defesas contra os seus predadores produzidas por toxinas. Uma das mais conhecidas destas toxinas é a amanitina que é produzida pelos fungos Amanita phalloides (figura 3) e A. virosa, a maioria dos seus envenenamentos tem consequências mortais.





Figura 3 - Amanita phalloides, cogumelo mortalmente venenoso! (fonte: Garnweidner, 1998)

Muitos cogumelos tornam-se antagonistas de outros fungos apenas por inibição por contacto, o que explica o seu domínio na comunidade de fungos e muitas vezes a sua exclusividade. Coprinus heptemerus e Bolbitius vitellinus ocorrem no estrume de herbívoros mas nunca crescem juntos. Estes fungos são antagonistas mutuamente devido à interferência das suas hifas. O mecanismo de interferência das hifas não está esclarecido mas sabe-se que não há produção de toxinas nem penetração das hifas umas nas outras.

 

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As características biológicas dos fungos e as estratégias do seu ciclo de vida constituem por si só uma das maiores defesas dos fungo! Em condições adversas ao seu desenvolvimento alguns fungos formam esporos de resistência de parede espessa e com reservas no seu interior que lhes permite sobreviver durante longos períodos e depois, quando as condições ambientais forem propícias, germinar, crescer e reproduzir-se garantindo assim a sua subsistência (figura 4). Também a fase de reprodução sexuada típica da maioria dos fungos permite-lhes adaptar gradualmente às condições mais desfavoráveis ao seu desenvolvimento, tornado-os mais resistentes e com maiores defesas contra os seus inimigos.



Figura 4 - Esporo de resistência de um fungo, ampliado 4000x.

Referências bibliográficas

Deacon, J. W. (1997). Modern Mycology. 3ª ed. Blackwell Science, EUA.

Garnweidner, E. (1998). Cogumelos. Círculo de Leitores, Portugal.

Hawksworth, D. L., Sutton, B. C. e Ainsworth, G. C. (1983). Ainsworth & Bisby´s Dictionary of the Fungi. 7ª ed. CMI-CAB, Inglaterra.