O mecanismo do ferrão da abelha que bombeia veneno é revelado

A picada aguda de uma abelha já é suficientemente dolorosa, mas é o veneno que faz com que a dor perdure.

O ferrão das abelhas-do-mel (Apis mellifera) é normalmente de utilização única. Ao penetrar na pele do alvo, é arrancado da parte posterior do corpo da abelha, deixando uma ferida considerável que acaba por lhe causar a morte.

Mesmo depois de a abelha condenada se afastar a voar, o ferrão continua a bombear.

O ferrão da abelha captado em ação

Num novo estudo publicado nas Atas da Academia Nacional de Ciências, os cientistas registaram um ferrão separado do corpo em funcionamento, para compreender melhor como atua.

É uma imagem um pouco perturbadora, mas também é difícil desviar o olhar. Veja por si no vídeo abaixo.

«Se alguma vez foi picado por uma abelha, sabe que é um processo muito doloroso, mas agora conseguimos identificar todas as peças funcionais contidas naquele minúsculo ferrão», afirma a entomologista Fiorella Ramirez-Esquivel, da Universidade Macquarie, na Austrália.

«Sabemos, pelo menos desde 1910, que o saco de veneno do ferrão de uma abelha-do-mel esvazia para uma câmara com pequenos elementos de bombagem chamados válvulas, mas até agora não sabíamos exatamente como funcionavam.»

Câmaras de alta velocidade filmaram o ferrão semitranslúcido a penetrar num gel transparente concebido para imitar a pele humana, revelando o funcionamento interno desta notável máquina biológica.

«Apesar do interesse continuado pelo ferrão dos himenópteros, até à data não existem observações diretas da bombagem do veneno e a nossa compreensão da biomecânica da sua administração continua limitada», escreve a equipa.

«O ferrão da abelha-do-mel tem propriedades únicas: é relativamente grande e translúcido e é capaz de se autotomizar [separar-se do corpo da abelha] durante a picada.»

É surpreendente que ninguém o tenha feito antes, tendo em conta os fenómenos extraordinários que ocorrem no seu interior.

Como o ferrão da abelha bombeia veneno

Ramirez-Esquivel e a sua equipa descrevem o mecanismo do ferrão como uma «microrrobomba única de pistão duplo».

Os investigadores utilizaram uma pinça para colocar o ferrão na posição certa, mas, a partir daí, um par de farpas afiadas, chamadas lancetas, assume o controlo. Com movimentos alternados, estas fazem avançar o ferrão para o interior da «pele» e, ao mesmo tempo, bombeiam o veneno.

Cada lanceta está ligada a uma válvula correspondente no interior da câmara do bolbo, a parte mais espessa na base do ferrão. Estas válvulas flexíveis insuflam alternadamente para empurrar a respetiva lanceta para baixo e esvaziam-se para a retrair, passando uma pela outra à medida que alternam.

O movimento também cria uma pressão de bombagem descendente na câmara de veneno a ela ligada, fazendo o líquido descer em direção à «pele».

«Por fim, e talvez de forma mais impressionante, quando as válvulas se encontram a meio do movimento, voltam a mudar de forma para conseguirem passar uma pela outra», explica Ramirez-Esquivel.

«É uma estratégia notável para bombear líquido, uma vez que manter a vedação é vital para transmitir eficazmente a pressão. A geometria única das válvulas é a chave: funcionam como pistões deformáveis e, ao bombearem em direções opostas, conseguem fornecer um fluxo contínuo de veneno.»

Tanto quanto se sabe, esta «conceção» de bombagem autónoma é exclusiva das abelhas-do-mel operárias. Nunca tinha sido observada: outros membros da ordem dos himenópteros picam através de contrações ondulatórias em torno do canal do veneno, de forma semelhante à que o intestino usa para fazer avançar os alimentos pelo corpo.

Uma possível inspiração para dispositivos humanos

Em contrapartida, o ferrão da abelha-do-mel assemelha-se mais a muitos dispositivos fabricados por humanos, como as seringas usadas para injetar medicamentos. Mesmo estas têm apenas um pistão relativamente rígido na câmara, o que significa que não podem voltar a encher-se sem criar um refluxo. Talvez o ferrão da abelha possa inspirar um dispositivo capaz de o fazer, para fins médicos ou de investigação.

«A conceção de pistão duplo acrescenta complexidade, mas é o que permite ao ferrão administrar veneno continuamente numa unidade compacta e autónoma», afirma Ramirez-Esquivel.

A investigação foi publicada nas Atas da Academia Nacional de Ciências.

Este artigo foi verificado e editado por Fiona MacDonald. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se encontrar algum erro, informe-nos.