As aranhas são animais que chamam a atenção dos
cientistas basicamente por dois motivos: suas curiosas
teias e seu poderoso veneno,
podendo este último ser letal. Este artigo mostrará a química envolvida nestes dois
aspectos.
Adianto que este artigo não é recomendado para quem sofre de aracnofobia:
) Confesso que também não sou 'muito fã' destes animais, mas sem dúvida
alguma elas são muito interessantes para cientistas de diversas áreas do
conhecimento, dentre elas, a química. Antes de começarmos a analisar os aspectos
pertinentes a nossa abordagem, vamos
dar uma olhada no que a história e a biologia dizem sobre o assunto.
Aranha e seus aspectos históricos e
biológicos
Os
Quelicerados
são um subfilo dos artrópodes (possuidores de pernas articuladas), tendo o corpo dividido em
cefalotórax (fusão da cabeça com o tórax) e abdômen. O termo "aranha" é uma designação comum à diversos aracnídeos araneídeos.
Existem três classes de quelicerados, sendo que duas pequenas classes (Merostomata e
Pycnogonida) contêm espécies marinhas, mas a maioria dos quelicerados é
terrestre.
Dentro da classe dos aracnídeos estão as
aranhas, escorpiões, ácaros e carrapatos.
Os aracnídeos constituem um grupo antigo, do período Siluriano (395-430
milhões de anos) ainda na era Paleozóica. Eram originalmente marinhos mas hoje
são terrestres, com exceção de cinco espécies e
somam mais de 32.000 espécies conhecidas até o momento. As aranhas
variam desde pequenos exemplares com menos de 0,5 mm de comprimento até as grandes migalomorfas
tropicais (chamadas de caranguejeiras ou aranhas-macaco) com um comprimento
corporal de 9 cm, sendo que a envergadura das pernas pode ser muito maior,
chegando aos impressionantes 20 cm de comprimento.
A seda das aranhas
Quimicamente falando, a
seda da aranha é um
complexo de proteínas
composta predominantemente de
glicina, alanina,
serina e tirosina, denominada
genericamente por
fibroína.
(veja as estruturas do aminoácidos na figura 2). Estruturalmente
falando, a seda possui estrutura
secundária do tipo b
-
conformação,
ou seja, um
arranjo
tridimensional do tipo folha pregueada
ou
folha dobrada (veja figura 1), sendo que o arranjo lembra uma folha de papel
dobrada em
ziguezague. Estabelecem pontes de
hidrogênio entre seus grupos N - H e C =O.
Figura 1 -
Estrutura
secundária de uma proteína
do tipo
b-conformação
- Adaptado de [2].
Emitida pelas 'glândulas de seda', ao sair
delas, a seda ainda é líquida e a proteína que a compõe possui
aproximadamente
30 mil u.m.a
(unidade de massa atômica)
porém, logo endurece, não pelo contato com o ar mas sim pelo próprio processo de
esticá-la, processo que muda sua configuração molecular e a fibra polimérica
passa para 300 mil u.m.a.
Um único cordão é composto por várias fibras, cada uma esticada a partir de uma
seda líquida. O estiramento ocorre à medida que a aranha se move para longe à
partir de um cordão ancorado ou então puxa os cordões com sua pernas superiores. As
aranhas produzem mais de um tipo de seda, e vários tipos são secretados a partir
de seis tipos diferentes de glândulas de seda.
Nem todas as aranhas constroem teias para capturar suas presas, sendo que
a principal função da seda é reprodutiva, na construção do estojo ovígero
sedoso, isso por parte da fêmea. Já o macho utiliza a teia para fazer o
transporte do sêmen para os órgãos copuladores.
Outra função é a de "linha de
reboque",
onde uma
linha
de seda seca serve como
dispositivo de segurança para a
aranha.
Figura
2 - Principais
aminoácidos que formam a seda das aranhas.
Obs: Outros aminoácidos fazem parte da constituição da proteína responsável pela
seda, porém em uma quantidade desconsiderável em relação as citadas acima.
Figura 3 - Exemplo de uma teia em órbita.
Animação 1 - Estágios na construção de
uma teia em órbita - fonte: [7]
Quanto ao aspecto da alimentação, a presa pode ser capturada através da
armadilha da teia, ou então ativamente, sendo a aranha classificada como "construtora
de teia" e "errante",
respectivamente. Um exemplo de aranha errante é a classe dos
solífugos, que
na verdade
não são aranhas, mas pertencem a classe dos aracnídeos e são
comumente confundidos como sendo "aranhas-do-deserto". A bíblia conta que
Deus castigou os egípcios por não libertarem os hebreus infestando suas casas
com as "aranhas-do-vento". Embora não sejam peçonhentas, os solífugos
podem infligir mordidas dolorosas ao seres humanos. Carnívoros convictos, eles
atacam insetos, roedores, lagartos, serpentes e pequenas aves, agarrando-os com
mandíbulas que chegam a medir até um terço do comprimento de seu corpo
(proporcionalmente, as maiores de todo o reino animal). Também conhecidos como "escorpiões-do-vento",
"aranhas-camelo" por causa de sua corcova, eles chegam a pesar 55g, com
envergadura de 13 centímetros. A revista National Geographic Brasil afirma: com exceção das baratas, nenhum
inseto ou aranha desloca-se com tanta rapidez [4].
A teia da aranha é um material natural especial,
sendo que a combinação de sua dureza e elasticidades ultrapassa quase que
qualquer material sintético. No meio científico, um dos produtos naturais que
mais chama a atenção é a teia de aranha. A tenacidade,
a resistência mecânica
e a elasticidade
desta seda continuam a intrigar os cientistas, que se perguntam o que dá a este
material natural suas qualidades inusitadas.
A propriedade física que caracteriza a resistência mecânica de um material é a
tensão de ruptura, definida como a razão entre a força aplicada ao material para
seu rompimento e a área de sua seção transversal, tendo a teia da aranha uma das
maiores resistências mecânicas já vistas. Já a elasticidade da teia gira em torno de
40%, um valor muito grande quando
comparado a outras fibras, como o náilon que estica 20% do seu comprimento sem
se romper
[9].
Mais fina que um fio de cabelo, mais leve que o algodão, e (nas
mesmas dimensões) mais forte
que o aço, não é por nada que ela é
uma atração, inclusive no cinema com os filmes Homem-Aranha I e II,
onde o jovem Peter Parker passou a produzir teias de aranhas super
resistentes e elásticas, protegendo a população dos malfeitores, após ter sido
mordido por uma aranha.
Evidentemente, trata-se de pura ficção, visto que é impossível uma pessoa
adquirir as características de uma aranha sendo mordido por uma. Muito
pelo contrário, existem aranhas peçonhentas (ou seja, venenosas) que podem acarretar em uma
visita ao
hospital, como veremos mais adiante.
Animação 2 - Fotos do super-herói
"Homem-Aranha"
O veneno das aranhas
Segundo os dados do Ministério da Saúde [1], o coeficiente de incidência dos
acidentes com araneídeos situa-se em torno de 1,5 caso por 100.000 habitantes, com
registro de 18 óbitos no
período de 1990-1993. A maioria
das notificações provem das regiões Sul e Sudeste (veja mais na tabela 1)
Tabela 1: fonte [1]
Pode-se notar na
tabela 1 que os principais gêneros que possuem registro de acidente aqui no
Brasil são basicamente três: Phoneutria, Loxsceles e
Latrodectus. Abaixo, faremos uma análise superficial de cada gênero,
juntamente com o gênero
Theraphosidae (caranguejeiras), não por serem venenosas (porque não
são) mas pelo seu tamanho que acaba criando este aspecto assustador em suas
espécies, sendo por isso as aranhas mais conhecidas.
Figura 4 - Os 20 aminoácidos e suas
respectivas siglas - fonte: [10]
Phoneutria (aranha-armadeira)
As populares "aranhas-armadeiras" assumem um comportamento de defesa
bastante característicos quando se sentem ameaçadas: apóiam-se nas pernas
traseiras, erguem as dianteira e abrem as quelíceras (veja figura 5). Podem
atingir 4 cm de comprimento de corpo e 15 cm com a envergadura das pernas.
As Phoneutrinas não constroem teia, sendo portanto denominadas de
"errantes", caçando principalmente à noite. Acidentes são comuns em
residências, no manuseio de material de construção estocado e calçando
sapatos. No Brasil, existem registros das seguintes espécies: : P. fera, P.
keyserfingi, P. nigriventer e P. reidyi.
Figura 5 - Phoneutria nigriventer
(aranha armadeira) fonte: [3]
Correspondendo a aproximadamente 42% dos casos notificados no Brasil,
embora provoque acidentes com freqüência, raramente levam o paciente a um
estado de saúde grave. Estudos experimentais demonstram que o veneno bruto e a fração purificada
da peçonha Phoneutrinas nigriventeratuam nos canais neuronais de sódio. Este efeito pode provocar despolarização das fibras
musculares e terminações nervosas sensitivas, motoras e do sistema nervoso
autônomo, favorecendo a liberação de neurotransmissores, principalmente
acetilcolina
e
catecolaminas,
ou seja, o veneno atua no sistema nervoso, mais
especificamente nas sinapses, regiões de comunicação entre nossos neurônios (veja figura
6). Já o veneno da Phoneutria spp contém
histamina,
serotonina e
pequenas toxinas que ativam os canais de sódio nas terminações nervosas [5].
Após a picada, são vistos dois pontos da inoculação, havendo geralmente
uma dor local. Há a possibilidade, dependendo do caso e da pessoa, de
alterações sistêmicas, como taquicardia, hipertensão arterial, sudorese
visão "turva" e vômitos ocasionais. Casos graves, certa de 0,5% dos
registrados, são geralmente relacionados a crianças, com a intensificação
dos sintomas descritos anteriormente. Em casos mais graves, é indicado o
soro antiaracnídico.
Figura 6 -
Representação esquemática
de uma sinapse
Loxosceles (aranha-marrom)
Dos casos registrados, a "aranha-marrom" (veja figura 7) é a responsável pela
forma
mais grave de araneísmono Brasil.
Há indicações de que o componente mais importante do veneno das aranhas da
família Laxosceles é a
enzima
esfingomielinase-D
que, por ação direta ou indireta, atua sobre os constituintes das membranas das
células, principalmente do endotélio vascular e hemácias (glóbulos vermelhos) provocando, em casos
graves a
necrose dos tecidos
próximos a região da picada (ou seja, morte celular).
O veneno desencadeia um intenso processo inflamatório no local da picada,
acompanhado de obstrução de pequenos vasos, edema, hemorragia e necrose
focal. Entre as espécies de Laxosceles aqui no Brasil, o
veneno de L. laeta tem-se mostrado mais ativo no desencadeamento de
hemólise
experimental
(destruição de glóbulos vermelhos do
sangue, com liberação de hemoglobina)
quando comparado aos venenos de
L. gaucho ou L. intermedia.
O
Laboratório de
Imunoquímica do Instituto Butantan
realiza pesquisas sobre as aranhas do gênero Laxosceles,
procurando propor um tratamento efetivo contra o envenenamento, o qual
ainda não está disponível, procurando esclarecer os mecanismos moleculares
envolvidos na patogênese do envenenamento por aranhas Loxosceles.
Segundo o sítio do Laboratório de Imunoquímica do instituto [6],
mais de 2000
casos por ano
são registrados com envenenamento por aranhas deste gênero.
Figura 7 - Exemplar de uma aranha do
gênero Laxosceles - fonte [8]
Latrodectus curacaviensis ('flamenguinha')
A revista Superinteressante de dezembro de 1988 [3] faz referência a um
acontecimento bastante curioso. Uma esquadrilha da força aérea brasileira
deslocou-se da base de Santa Cruz, no Rio de Janeiro, na manhã de Julho de 1961,
para uma missão inusitada:
destruir um ninho de aranhas.
Equipados com bombas incendiárias, soltaram-nas em um local nos recantos da baía
da Guanabara, junto a ilha do Fundão. Além disso, um destacamento de soldados da
base do Galião completou o serviço, espalhando gasolina e ateando fogo no resto
do local que não havia sido atingido pelas bombas dos aviões. Após a operação, o
local foi proclamado livre de um perigo aracnídeo, cientificamente conhecido
como Latrodectus curacaviensis (veja figura 8), conhecida também como "flamenguinha", cujo
veneno foi considerado, na época, letal ao homem.
Na mesma revista, há
considerações sobre a missão que, apesar de ser bastante radical, de nada
adiantou, sendo que um novo ninho formou-se
próximo ao local
onde ouve o ataque com os aviões. Especialistas indicaram métodos convencionais,
como a borrifação de
DDT ou BHC
(veja figura 9). O veneno da espécie Latrodectus
curacaviensis foi considerado de baixo risco em relação a espécie
Latrodectus mactans (viúva negra).
Figura 9 - Os famosos inseticidas organoclorados
BHC e DDT.
Theraphosidae (caranguejeiras)
Há um pensamento popular que diz: "Tamanho não é documento!". Este
pensamento aplica-se perfeitamente as aranhas da espécie Theraphosidae, mais conhecidas como aranhas
caranguejeiras. Apesar do seu tamanho assustador, podendo atingir cerca de
25 cm de comprimento com as patas estendidas, elas não têm importância
médica.
Os acidentes que podem ocorrer estão relacionados com a irritação
ocasionada na pele e mucosas por causa dos
pêlos urticantes
(que queima, ardente) que algumas espécies liberam como forma de defesa.
Raramente elas atacam, mas quando o fazem, a picada pode ser bastante
dolorida. Apesar disso, o
seu veneno não é
muito ativo no ser humano.
Inclusive, algumas espécies (as mais dóceis) são utilizadas como animais
de estimação.
Algumas pessoas confundem as caranguejeiras como sendo Lycosidae
(tarântulas). Estas últimas são menores do que as caranguejeiras, porém
possuem as mesmas características quanto ao veneno e os pêlos que podem
promover dermatites quando entram em contato com a pele de algumas pessoas.
[1] Manual de diagnóstico e tratamento
de acidentes por animais peçonhentos. 2ª ed. - Brasília: Fundação Nacional
de Saúde (FUNASA), 2001. Disponível on-line:
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