Por que leveduras cometem suicídio?

Em organismos multicelulares, é comum a ocorrência do "suicídio celular", mais formalmente  conhecido como "morte celular programada" ou "apoptose". Trata-se de um processo controlado, um mecanismo que quando ativado, leva a célula a auto-destruição. Pode parecer loucura que nossas células cometam suicídio, mas são vários os contextos nos quais este "sacríficio" é necessário para o benefício do organismo como um todo. Através da apotose, células danificadas, velhas ou apenas que se tornaram desnecessárias são eliminadas do organismo. Por exemplo, as células do epitélio da pele estão sempre se renovando. Há uma camada basal de células que estão sempre se dividindo e dando origem a células novas para renovar o tecido e, em contrapartida, as células velhas, que estão no topo, entram em apoptose, ou seja, ativam o mecanismo de morte celular programada e...morrem. Assim, embora novas células estejam sempre sendo produzidas, o número total de células no tecido permanece constante.  Em equilíbrio. Outro exemplo muito bonito da dedicação das nossas células para com o bem estar do organismo como um todo é a apotose induzida pelos linfócitos T citotóxicos, um dos tipos celulares sanguíneos que cuidam da defesa do organismo. Quando ele encontra uma célula infectada por um vírus, ele faz com que ela se mate, impedindo que o vírus se reproduza e infecte outras células. A apoptose tem sido muito bem estudada e são muitos os outros contextos em que ela ocorre. Todos "justificados", as mortes não são em vão! 

Antes de eu trabalhar com moluscos, eu trabalhei com leveduras, fungos unicelulares que além de serem usados como fermento são muito estudados como um modelo "mínimo" de célula eucariótica. Um dia eu me deparei com um artigo que dizia que leveduras entram em apotose e não entendi nada, pois neste caso, o organismo é uma única célula. Quais razões justificariam um indvíduo cometer suicídio? Esta pergunta ficou na minha cabeça e tempos e tempos depois achei totalmente por acaso uma revisão que discutia as possíveis razões para a apoptose em leveduras e as implicações evolutivas que fazem com que  elas tenham uma boa razão pela qual morrer! 

 Morte em tempos de amor


Leveduras expostas a ferormônios (substâncias químicas que permitem que uma levedura reconheça outra para a reprodução sexuada) mas que não tenham achado um "parceiro" entram em apoptose. Isso sugere que a morte celular, neste caso, seja utilizada para eliminar células inférteis ou danificadas. Não reproduziu, "dançou". Isso que é seleção natural!

Morte em tempos de paz


Leveduras assim como muitos outros microrganismos podem formar comunidades chamadas "biofilmes". Por exemplo, um único esporo pode cair sobre uma fruta. Após muitas e muitas divisões celulares, todas as células  ali presentes terão se originado de uma mesma célula inicial e, portanto, constituem um mesmo "clone" que coloniza a fruta. Quando a quantidade de nutrientes começa a acabar (a fruta está chegando ao fim), as células mais velhas ou que já estão danificadas entram em apoptose para assim poupar nutrientes para as células mais jovens e que têm mais chances de sobreviver! Nesse caso, o "clone" é o que importa. E vale tudo, inclusive a morte de alguns indivíduos, para que ele continue a se propagar. Este "comportamento" está de acordo com a definição clássica de altruísmo: aumenta o fitness do grupo e diminui o do invidíduo altruísta.


Morte em tempos de guerra


Sim, as leveduras podem ser altruístas...mas também podem ser assassinas! Muitas leveduras carregam vírus que produzem toxinas para as quais são imunes. Assim, quando uma determinada linhagem "assassina" está colonizando uma fruta e uma mosca pousa na mesma trazendo células de uma linhagem diferente que não carrega consigo este vírus, a linhagem assassina irá liberar toxinas e, assim, eliminar a linhagem concorrente! Baixas doses destas toxinas induzem apoptose nas células de levedura suscetíveis...levando-as a morte.

Referência:

Buttner, S., Eisenberg, T., Herker, E., Carmona-Gutierrez, D., Kroemer, G., & Madeo, F. (2006). Why yeast cells can undergo apoptosis: death in times of peace, love, and war The Journal of Cell Biology, 175 (4), 521-525 DOI: 10.1083/jcb.200608098