Uma mosca segue seu dia, zumbindo aqui, zumbindo ali — mas então, começa a se comportar de forma estranha. Seus movimentos tornam-se lentos; seu abdômen incha. Seu corpo produz uma penugem branca.

Por volta do pôr do sol, há uma explosão repentina de movimento quando a mosca sobe — ou “atinge o topo” — para um local elevado, como o topo de uma pequena planta ou um graveto, e estende suas partes bucais. Ela expele uma gosma pegajosa que a prende firmemente ao poleiro — então, levanta as asas e morre.

Lá embaixo, outras moscas desavisadas são atingidas por uma chuva de esporos brancos que saem do cadáver da mosca morta. E o ciclo recomeça.

A substância branca que envolve essas moscas é um fungo chamado  Entomophthora muscae — Entomophthora significa ” destruidor de insetos “. É um patógeno obrigatório, totalmente dependente de seu hospedeiro, que infecta  moscas  e as transforma em “zumbis” que executam sua vontade.

Descoberto há mais de 160 anos , as ações do fungo são tão alucinantes quanto macabras. Os cientistas há muito se perguntam: como o fungo consegue controlar o  cérebro da mosca ? Como ele “sabe” fazer isso em um horário específico do dia? Quais genes em seu genoma o ajudam a se tornar um mestre da manipulação?

Hoje, uma série de experimentos está começando a desvendar a ciência por trás desse assustador controle mental.

Necrofilia fatal

Henrik H. De Fine Licht, biólogo evolucionista da Universidade de Copenhague, é uma das poucas pessoas no mundo que trabalha com moscas domésticas “zumbis”,  Musca domestica . Embora inicialmente atraído pelo fungo E. muscae  porque queria estudar patógenos obrigatórios, “eu também fiquei, é claro, fascinado pelos aspectos da manipulação comportamental e como isso funciona”, diz ele.

Esses detalhes são como a matéria-prima de um filme de terror. Depois que o fungo infecta a mosca, ele não vai direto para os órgãos vitais, mas começa a consumir gorduras e outros nutrientes primeiro, matando-a gradualmente de fome, mas mantendo-a viva. Somente quando fica sem órgãos não vitais para mastigar é que ele começa a controlar o comportamento da mosca, garantindo assim sua continuidade: ao forçar a mosca a buscar uma altitude e ficar presa ali, ele garante a ampla distribuição de seus esporos.

De Fine Licht ficou especialmente intrigado com relatos que descreviam como o fungo manipula moscas, tornando carcaças de moscas fêmeas atraentes para machos saudáveis . Os machos voam e tentam acasalar com os cadáveres infectados — e prontamente se infectam. Para investigar a natureza dessa atração fatal, De Fine Licht e sua equipe misturaram carcaças de moscas infectadas e não infectadas para extrair e analisar substâncias químicas, e estudaram o ar ao redor dos cadáveres. Em 2022, eles relataram que o fungo libera substâncias químicas voláteis que atraem os machos.

Não está totalmente claro, porém, se os voláteis atraem moscas machos com a promessa de sexo ou de nutrição, diz De Fine Licht. Uma hipótese em andamento é que elas podem ser atraídas simplesmente por pensarem que se trata de comida. “Mas, quando se aproximam, começam a sentir o cheiro de alguns compostos menos voláteis dos cadáveres — e isso está provocando o comportamento sexual”, diz ele.

Annette Jensen, bióloga organismal da Universidade de Copenhague, também notou algo intrigante sobre como outros insetos reagiam ao odor das moscas mortas. Ela e um de seus alunos descobriram que a tesourinha — um inseto que se alimenta de outros insetos — é atraída pelos cadáveres de moscas esporuladas infectadas por E. muscae e prefere se alimentar deles em vez de cadáveres não infectados ou infectados com outros tipos de fungos. Os cientistas chegaram a essas conclusões após conduzir experimentos nos quais tesourinhas foram colocadas entre dois tipos de cadáveres e podiam escolher para qual se mover.

“Pode haver algo nos voláteis da Entomophthora muscae   que também atrai predadores”, diz Jensen, coautor de uma visão geral sobre fungos patogênicos para insetos na Annual Review of Entomology . “Provavelmente é super nutritivo!”

Moscas-das-frutas entram na lista de vítimas

A maior parte do trabalho com moscas zumbis se concentra em moscas domésticas, mas a bióloga molecular e zombióloga da Universidade de Harvard, Carolyn Elya, concentrou sua pesquisa em moscas-das-frutas após, por acaso, descobrir algumas zumbificadas em seu quintal quando era doutoranda na Universidade da Califórnia, Berkeley. Ela havia colocado frutas podres como isca para capturar moscas-das-frutas selvagens para experimentos e ficou surpresa ao ver algumas mortas com as asas para cima naquela pose reveladora, com esporos brancos e felpudos no abdômen. Ela rapidamente sequenciou parte do DNA dos esporos e confirmou seu palpite: essas moscas-das-frutas eram vítimas de E. muscae.

Elya passou a infectar Drosophila melanogaster , um modelo de laboratório bem estabelecido que pesquisadores do mundo todo estudam há mais de um século. Com este sistema E. muscae-D. melanogaster , ela está ansiosa para aproveitar o poderoso kit de ferramentas genéticas da Drosophila e estudar o cérebro da mosca para entender como o fungo realiza sua manipulação.

Em um relatório de 2023, Elya e seus colegas mostraram que o fungo poderia estar secretando algo no “sangue” da mosca — sua hemolinfa — que ajuda a manipular os neurônios da mosca . Quando ela injetou a hemolinfa de moscas infectadas em moscas não infectadas, estas começaram a se comportar como se tivessem sido zumbificadas.

Elya também descobriu que os neurônios circadianos da mosca — aqueles que a ajudam a acompanhar os ritmos diários — podem estar envolvidos no comportamento de busca de altura, sensível ao tempo. O silenciamento de conjuntos específicos desses neurônios no cérebro inibiu a atividade de subida ao cume nas moscas infectadas.

s moscas-das-frutas Drosophila “zumbis” infectadas por  E. muscae  se comportam de forma semelhante às moscas domésticas. Esta foto as mostra subindo até o topo de um galho e se fixando nele com suas partes bucais. Elas também levantam as asas antes de morrer, garantindo que os esporos sejam bem distribuídos. Carolyn Elya

Elya também quer entender esse controle mental da perspectiva do fungo — e, para isso, ela, De Fine Licht e outros sequenciaram recentemente o enorme genoma de E. muscae . Concentrando-se na cepa que infecta moscas-das-frutas, os cientistas relataram ter encontrado genes semelhantes a um chamado “colarinho branco 1”, que carrega instruções para a fabricação de um sensor de luz azul em um fungo chamado Neurospora crassa . Em N. crassa , o colarinho branco 1 desempenha um papel nos ritmos circadianos — e, portanto, os cientistas levantam a hipótese de que esse gene pode estar envolvido na determinação do momento preciso do comportamento de voo ao topo das moscas infectadas próximo ao pôr do sol, seguido de sua morte.

Os cientistas também descobriram muitos genes que poderiam ajudar o fungo a aproveitar ao máximo os tecidos e nutrientes da mosca. Entre eles, genes especializados que codificam enzimas trealase, que digerem trealose, o principal açúcar da hemolinfa; proteínas como quitinases, que decompõem a quitina no exoesqueleto da mosca; e lipases, que decompõem gorduras.

“Faz sentido, certo? Porque esses fungos são muito especializados na forma como utilizam seus hospedeiros — não matando-os primeiro e depois comendo-os, que é uma estratégia usada por muitos patógenos generalistas — mas, em vez disso, crescem dentro dos insetos”, diz Elya. “Ser capaz de atingir especificamente cada tecido do hospedeiro é importante.”

E a busca por mais pistas continua, com pesquisadores indo além do genoma estático para estudar as cópias de RNA de genes que são produzidas quando genes específicos estão ativos. Em um artigo de pesquisa ainda não revisado por pares, Sam Edwards, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Wageningen, na Holanda; De Fine Licht; e colegas relataram sua análise do RNA em cabeças de moscas domésticas em diferentes momentos após uma infecção por E. muscae . Ao descobrir quais genes da mosca e do fungo estavam ativos dentro da cabeça da mosca, eles esperavam ter uma ideia de como o fungo manipula o comportamento da mosca.

A equipe detectou a atividade de um gene fúngico semelhante ao da ecdisteroide UDP-glicosiltransferase, ou “egt”, presente em certos vírus zumbificadores. Esses vírus, como o E. muscae , forçam suas vítimas infectadas — neste caso, as lagartas — a se deslocarem para locais mais altos e, em um movimento mais macabro do que o de suas contrapartes fúngicas, fazem com que as lagartas derretam e liberem as partículas virais abaixo. O gene egt desempenha um papel nesse comportamento de subida ao topo da lagarta induzido por vírus , então os pesquisadores agora querem saber se o gene no E. muscae é fundamental para induzir a subida ao topo em moscas infectadas.

Em outra reviravolta, tanto a pré-publicação de De Fine Licht quanto um estudo recente da Universidade da Califórnia, Berkeley, coautorado por Elya, concluem que o E. muscae pode não estar agindo sozinho. O fungo parece estar infectado por um vírus ao mesmo tempo em que parasita moscas domésticas e moscas-das-frutas. No entanto, ainda não se sabe se esse vírus ajuda o fungo a controlar a mosca.

Elya, De Fine Licht e outros ainda querem saber como o fungo inicia sua manipulação. Uma hipótese é que o E. muscae libera diretamente uma substância química que ativa os neurônios envolvidos no comportamento de voo da mosca até o topo. Mas outra hipótese é que a presença avassaladora do fungo e as consequentes mudanças fisiológicas na mosca fazem com que os próprios neurônios da mosca liberem substâncias químicas para dar início ao processo.

De Fine Licht deseja que o sistema mosca-fungo zumbi seja ensinado nas escolas, para atrair jovens entusiastas da ciência. Ele e Edwards publicaram recentemente instruções sobre como observar o fungo zumbificador em laboratório . “Isso poderia encorajar professores do ensino médio e outros a experimentarem, se quisessem”, diz De Fine Licht.

Parte disso envolve coletar cadáveres de moscas do campo e isolar o fungo delas.

O fungo entra no corpo da mosca e cresce por dentro dela.

Quando está pronto para se espalhar, ele manipula o comportamento da mosca, fazendo com que ela vá para um lugar alto e fique imóvel.

Mesmo após a morte, os espasmos musculares podem continuar por um tempo, parecendo que a mosca ainda está “andando” — daí a ideia de “zumbi”.

O fungo então libera esporos que são lançados no ar para infectar novas vítimas.

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É perigoso para humanos?

Não. Esse fungo não infecta humanos.
Ele é altamente específico para moscas. O sistema imunológico e a biologia dos humanos são completamente diferentes, então o risco de infecção ou efeito zumbi em pessoas é zero.

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Se você estiver curioso, há outros parasitas que causam “efeitos zumbis” em insetos, como:

Ophiocordyceps unilateralis (em formigas)

Glyptapanteles (vespa parasita que controla lagartas)

Esses também não representam perigo para humanos.