Fungos que controlam mentes existem? A ciência por trás de The Last of Us

1. Introdução: da ficção à biologia

Fungos capazes de alterar o comportamento de seus hospedeiros existem e estão entre os exemplos mais bem documentados de manipulação parasitária na natureza. No entanto, todos os casos conhecidos envolvem artrópodes, sobretudo insetos, e nenhum deles se aproxima do cenário retratado em The Last of Us, no qual um fungo infecta seres humanos e assume o controle de seus corpos. O objetivo deste texto é examinar, à luz da literatura científica, o que esses fungos realmente fazem, por quais mecanismos o fazem e por que a transposição desse fenômeno para a espécie humana é, segundo as evidências disponíveis, altamente improvável.

O jogo eletrônico lançado em 2013 e a série da HBO de 2023 tiveram como ponto de partida declarado um trecho do documentário Planeta Terra (BBC, 2006), que mostra formigas infectadas por um fungo escalando a vegetação e morrendo presas a ela, enquanto uma estrutura fúngica emerge de suas cabeças (SMITHSONIAN, 2023; NPR, 2013). Na ficção, o agente recebe o nome genérico de Cordyceps. Na taxonomia atual, porém, os fungos manipuladores de formigas pertencem majoritariamente ao gênero Ophiocordyceps (ordem Hypocreales), e é sobre eles que se concentra a maior parte da pesquisa experimental (DE BEKKER, 2019; VAN ROOSMALEN; DE BEKKER, 2024).

A distância entre ficção e ciência, contudo, não torna o tema trivial. Ao contrário, os estudos sobre esses fungos têm revelado aspectos sofisticados da interação parasita-hospedeiro, que envolvem secreção de compostos bioativos, interferência em músculos e ritmos circadianos e uma longa história evolutiva. Além disso, a série toca, ainda que de modo dramatizado, em uma preocupação real da micologia médica: o possível papel do aquecimento global na emergência de novas doenças fúngicas em mamíferos (GARCIA-SOLACHE; CASADEVALL, 2010).

2. Manipulação parasitária e fenótipo estendido

Para compreender o que significa um fungo “controlar” um animal, é preciso partir do conceito de manipulação comportamental do hospedeiro. Trata-se de alterações no comportamento de um organismo infectado que aumentam a transmissão ou a aptidão do parasita (HUGHES et al., 2016). Essas alterações são frequentemente interpretadas como um fenótipo estendido, isto é, uma característica observável no corpo do hospedeiro que, na verdade, é expressão dos genes do parasita (HUGHES et al., 2011).

Hughes et al. (2016) analisam a manipulação por fungos a partir das quatro perguntas clássicas de Niko Tinbergen: qual a função do comportamento, como ele evoluiu, quais mecanismos o causam e como ele se desenvolve ao longo da infecção. Essa abordagem é útil porque separa duas questões que o senso comum tende a confundir. A primeira é se o comportamento alterado beneficia o parasita, o que, no caso dos fungos de formigas, está bem estabelecido. A segunda é como o parasita produz essa alteração, ponto em que o conhecimento ainda é parcial.

Um aspecto fundamental, frequentemente perdido nas representações populares, é que a manipulação não cria comportamentos a partir do nada. Lovett, St. Leger e De Fine Licht (2020) argumentam que os patógenos que induzem a chamada “doença do cume” (summit disease), na qual o inseto morre em posição elevada, exploram comportamentos naturais já presentes no repertório do hospedeiro, como a tendência de subir na vegetação em certas fases da vida. Em outras palavras, o fungo não “pilota” o inseto de forma consciente: ele interfere em circuitos fisiológicos e comportamentais preexistentes, desviando-os em seu favor.

3. As formigas-zumbi: o caso Ophiocordyceps

3.1 O comportamento manipulado

O sistema mais estudado de manipulação fúngica é a interação entre fungos do complexo Ophiocordyceps unilateralis e formigas-carpinteiras do gênero Camponotus. Em uma floresta tropical da Tailândia, Hughes et al. (2011) observaram que operárias de Camponotus leonardi, cujos ninhos ficam na copa das árvores, descem ao sub-bosque quando infectadas. Ali passam a caminhar de modo errático, e não direcional, e sofrem convulsões que as fazem cair repetidamente, o que as impede de retornar ao ninho. A transição para a etapa final é abrupta: a formiga crava as mandíbulas na nervura da face inferior de uma folha, no que ficou conhecido como “mordida da morte” (death grip). Esse evento ocorre de forma sincronizada, em torno do meio-dia solar.

O local da morte não é aleatório. Andersen et al. (2009) mostraram que as formigas mortas se concentram sob folhas do lado norte das plantas jovens, a cerca de 25 cm do solo, onde temperatura e umidade são ótimas para o crescimento do fungo. Quando os pesquisadores transferiram cadáveres para fora dessa faixa, a aptidão do parasita caiu. Esse experimento é central para o argumento de que a manipulação é uma adaptação refinada do fungo, e não um efeito colateral da doença. Após a morte, o fungo coloniza rapidamente o corpo, estrutura-o internamente e produz um corpo de frutificação que lança esporos sobre as trilhas de forrageamento abaixo. A transmissão ocorre fora do ninho porque, dentro da colônia, a “imunidade social” das formigas, que removem companheiras doentes, impediria o ciclo do parasita (ARÚJO; HUGHES, 2019).

A estratégia varia entre espécies. Na Amazônia, formigas Cephalotes atratus infectadas por O. kniphofioides deixam a copa e morrem agregadas na base dos troncos. Imirzian, Araújo e Hughes (2020) encontraram 626 cadáveres em 14,8% de 162 árvores amostradas e observaram que as formigas infectadas são levemente atraídas por cadáveres já presentes, o que cria focos de transmissão.

3.2 Os mecanismos: o fungo não invade o cérebro

A ideia de que o fungo “toma o cérebro” da formiga foi contestada por estudos de microscopia. Fredericksen et al. (2017) combinaram microscopia eletrônica de varredura em série com algoritmos de aprendizado profundo para reconstruir em três dimensões a distribuição do fungo no corpo de formigas manipuladas. As células fúngicas estavam presentes em todo o corpo, mas não no cérebro. Elas invadiam as fibras musculares e se conectavam em redes que envolviam os músculos. Os autores concluíram que o controle sobre o corpo do animal provavelmente ocorre de forma periférica.

Mangold et al. (2019) aprofundaram essa linha ao investigar como o fungo consegue provocar a mordida apesar do dano extenso aos músculos da mandíbula. Os músculos infectados apresentavam sinais de hipercontração, enquanto os neurônios motores e as junções neuromusculares permaneciam preservados. Os autores também detectaram estruturas fúngicas penetrando os músculos com precisão e partículas semelhantes a vesículas extracelulares, que poderiam transportar substâncias do fungo e contribuir para a contração. Essa trava mecânica explica por que a formiga permanece presa à folha mesmo depois de morta, como já sugeria a atrofia muscular descrita por Hughes et al. (2011).

Isso não significa que o sistema nervoso seja irrelevante. De Bekker et al. (2014) reproduziram a manipulação em laboratório e mostraram que ela é altamente específica: o fungo só induz a mordida em sua espécie hospedeira natural. Quando exposto a cérebros de formigas, ele secretou metabólitos diferentes conforme a espécie, o que indica uma adaptação química ao hospedeiro específico. Estudos de expressão gênica reforçam esse quadro. Durante a mordida, o fungo ativa genes de proteínas secretadas, enterotoxinas e outros compostos bioativos, enquanto genes da formiga ligados a funções neurais e ao relógio biológico têm sua expressão alterada (DE BEKKER et al., 2015; DE BEKKER et al., 2017; WILL et al., 2020).

Uma hipótese recente é que o fungo “sequestra o relógio” da formiga. De Bekker e Das (2022) observam que as fases da doença seguem horários diários marcados e que o próprio Ophiocordyceps possui um relógio ajustável pela luz, que poderia comandar a expressão rítmica dos genes de manipulação. Ainda assim, as revisões mais recentes são cautelosas: há hipóteses mecanísticas consistentes, mas respostas definitivas ainda não foram obtidas (DE BEKKER, 2019; VAN ROOSMALEN; DE BEKKER, 2024).

3.3 Uma estratégia antiga

A manipulação de formigas por fungos tem pelo menos 48 milhões de anos. Hughes, Wappler e Labandeira (2011) identificaram em folhas fósseis do sítio de Messel, na Alemanha, as mesmas cicatrizes deixadas hoje pela mordida da morte, no que seria o primeiro registro de manipulação comportamental no registro fóssil. Do ponto de vista filogenético, Araújo e Hughes (2019) mostraram que os fungos-zumbi de formigas descendem de ancestrais que infectavam larvas de besouros sem manipular seu comportamento. A manipulação, portanto, surgiu como inovação evolutiva ligada à vida social do hospedeiro. A diversidade do grupo segue em expansão: apenas em Yunnan, na China, seis novas espécies foram descritas em 2023 (TANG et al., 2023).

4. Outros fungos manipuladores

A manipulação comportamental não é exclusividade de Ophiocordyceps. Ela evoluiu de forma independente em outras linhagens de fungos, e a comparação entre esses sistemas ajuda a distinguir o que é regra e o que é exceção (HUGHES et al., 2016; VAN ROOSMALEN; DE BEKKER, 2024).

4.1 Moscas-zumbi (Entomophthora muscae)

O fungo Entomophthora muscae, da ordem Entomophthorales, provoca em moscas uma sequência de comportamentos nas horas que antecedem a morte: o inseto sobe a um ponto elevado, fixa a probóscide no substrato e ergue as asas, abrindo caminho para que os esporos sejam lançados do abdômen. Elya et al. (2018) encontraram uma linhagem desse fungo infectando Drosophila selvagens e estabeleceram um protocolo para infectá-las em laboratório. Diferentemente do que ocorre nas formigas, aqui o fungo invade o sistema nervoso, o que sugere uma via direta de interferência no comportamento.

Como a Drosophila é um dos organismos-modelo mais bem estudados da genética, esse sistema permitiu avanços mecanísticos raros. Elya et al. (2023) mostraram que o comportamento de subida é marcado por uma explosão de locomoção e depende dos sistemas circadiano e neurossecretor do hospedeiro, em particular de neurônios circadianos DN1p, de neurônios que conectam a pars intercerebralis aos corpora allata e do hormônio juvenil. Esse resultado converge com a hipótese de interferência nos ritmos biológicos proposta para Ophiocordyceps e sugere que diferentes fungos chegaram a soluções parecidas por caminhos independentes.

4.2 Cigarras (Massospora)

O gênero Massospora apresenta uma estratégia ainda mais singular. A porção posterior do abdômen da cigarra se desintegra e dá lugar a uma massa de esporos, mas o inseto permanece vivo, ativo e voando, funcionando como um dispersor móvel do fungo. Cooley, Marshall e Hill (2018) mostraram que machos de cigarras periódicas infectados por Massospora cicadina passam a emitir o sinal de batida de asas típico das fêmeas, o que atrai outros machos e amplia a transmissão durante as tentativas de cópula.

Boyce et al. (2019) investigaram a base química desse fenômeno por metabolômica e encontraram, em cigarras infectadas, a catinona, uma anfetamina conhecida em plantas, e a psilocibina, o composto alucinógeno de cogumelos. Os autores levantam a hipótese de que essas substâncias contribuam para manter o hospedeiro ativo apesar da infecção, mas o papel exato delas no comportamento ainda precisa ser demonstrado.

4.3 Aranhas de caverna (Gibellula attenboroughii)

Em 2025, foi descrita na Irlanda a espécie Gibellula attenboroughii, que infecta aranhas de caverna. Os indivíduos infectados foram encontrados fora de suas teias, expostos no teto das galerias, posição que favoreceria a dispersão dos esporos pelas correntes de ar (EVANS et al., 2025). O padrão sugere manipulação comportamental, mas, até o momento, trata-se de uma inferência a partir de observações de campo, ainda sem demonstração experimental. O caso ilustra um cuidado metodológico importante: nem toda posição incomum de um cadáver infectado prova, por si só, que houve manipulação.

5. Os humanos estão em risco?

A resposta curta, sustentada pela literatura, é não: não há evidência de que fungos manipuladores de insetos possam infectar humanos ou alterar o comportamento humano. Três linhas de argumento sustentam essa conclusão, e uma quarta explica por que a preocupação de fundo da série não é totalmente infundada.

5.1 Especificidade do hospedeiro

Os fungos manipuladores são especialistas extremos. Como visto, Ophiocordyceps não consegue manipular sequer formigas de espécies próximas à de seu hospedeiro natural, e seus metabólitos variam conforme o cérebro com que entram em contato (DE BEKKER et al., 2014). Essa especialização é resultado de milhões de anos de coevolução com linhagens específicas de insetos (HUGHES; WAPPLER; LABANDEIRA, 2011; ARÚJO; HUGHES, 2019). O salto para um vertebrado, cuja fisiologia, sistema imune e organização neural são radicalmente diferentes, exigiria uma sequência de adaptações sem precedentes conhecidos.

5.2 A barreira térmica dos mamíferos

O segundo argumento é fisiológico. Robert e Casadevall (2009) analisaram a tolerância térmica de 4.802 linhagens de fungos, de 144 gêneros, e verificaram que a maioria não cresce à temperatura corporal dos mamíferos. Na faixa entre 30 °C e 40 °C, cada aumento de 1 °C excluiu cerca de 6% adicionais das linhagens, o que indica que a febre amplia consideravelmente essa zona de exclusão. Para os autores, a endotermia e a homeotermia funcionam como uma defesa inespecífica poderosa contra fungos e podem ter representado uma vantagem evolutiva para os mamíferos. Insetos, por outro lado, têm temperatura corporal variável e próxima à do ambiente, o que os torna hospedeiros muito mais acessíveis.

5.3 A natureza do mecanismo

O terceiro argumento diz respeito ao que a manipulação de fato envolve. Nos sistemas estudados, o fungo interfere em músculos, em ritmos circadianos e em vias neuroendócrinas que controlam comportamentos simples e estereotipados, como subir, morder ou abrir as asas (FREDERICKSEN et al., 2017; MANGOLD et al., 2019; ELYA et al., 2023). Nada nesses mecanismos se aproxima do controle de comportamentos complexos e coordenados, como perseguir e atacar outros indivíduos, que a ficção atribui aos infectados.

5.4 O que a série acerta: clima e doenças fúngicas emergentes

Se a barreira térmica protege os mamíferos, sua eficácia depende da diferença entre a temperatura corporal e a do ambiente. Garcia-Solache e Casadevall (2010) propuseram que o aquecimento global pode aumentar a prevalência de doenças fúngicas em mamíferos por dois mecanismos: a expansão geográfica de espécies já patogênicas e a seleção de linhagens mais tolerantes ao calor entre espécies com potencial patogênico. Esse é o núcleo científico da premissa de The Last of Us, ainda que a série o leve a um extremo ficcional.

Candida auris é o exemplo mais discutido dessa hipótese. Trata-se de uma levedura multirresistente a antifúngicos que surgiu como patógeno hospitalar quase simultaneamente em três continentes, com linhagens geneticamente distintas. Casadevall, Kontoyiannis e Robert (2019) compararam sua tolerância à temperatura com a de espécies aparentadas e propuseram que ela pode ser o primeiro exemplo de doença fúngica emergente associada às mudanças climáticas, ressalvando que outros fatores podem ter contribuído. Posteriormente, C. auris foi isolada em áreas úmidas costeiras das Ilhas Andaman, na Índia, o que confirmou sua existência no ambiente, condição necessária para a hipótese (ARORA et al., 2021; CASADEVALL; KONTOYIANNIS; ROBERT, 2021). Mais recentemente, seu isolamento na boca de um cão doméstico reacendeu a discussão sobre uma possível transmissão entre animais e humanos (GARCIA-BUSTOS, 2024).

Em 2022, a Organização Mundial da Saúde publicou sua primeira lista de fungos prioritários, classificando Cryptococcus neoformans, Candida auris, Aspergillus fumigatus e Candida albicans no grupo de prioridade crítica (WHO, 2022). Nenhum deles manipula comportamento. O Cryptococcus, por exemplo, pode causar meningite e alterações do estado mental, mas como consequência da lesão ao sistema nervoso, e não como estratégia de transmissão. O risco fúngico real para a saúde humana, portanto, está nas infecções invasivas, especialmente em pessoas imunossuprimidas, e na resistência crescente aos antifúngicos.

6. Considerações finais

A literatura científica confirma que fungos capazes de alterar o comportamento de seus hospedeiros existem, são diversos e têm origem evolutiva antiga. O caso das formigas-zumbi mostra uma adaptação refinada, em que o fungo leva o hospedeiro a morrer no local e no horário mais favoráveis à sua reprodução (ANDERSEN et al., 2009; HUGHES et al., 2011). As moscas e cigarras infectadas revelam que soluções semelhantes surgiram de forma independente em outras linhagens fúngicas (ELYA et al., 2023; COOLEY; MARSHALL; HILL, 2018).

Ao mesmo tempo, os estudos desmontam a imagem do fungo que “assume a mente” do hospedeiro. Nas formigas, o fungo sequer está presente no cérebro, e a manipulação parece depender de ações periféricas sobre músculos, de compostos secretados e da interferência em ritmos biológicos (FREDERICKSEN et al., 2017; MANGOLD et al., 2019; DE BEKKER; DAS, 2022). Trata-se de um controle sobre comportamentos simples e preexistentes, e não de um domínio sobre a cognição.

A transposição desse fenômeno para humanos esbarra na especificidade desses parasitas, na barreira térmica dos mamíferos e na própria natureza dos mecanismos envolvidos. O que permanece relevante, e que a ficção tem o mérito de popularizar, é o alerta sobre a emergência de fungos patogênicos em um planeta mais quente e sobre a resistência aos antifúngicos (CASADEVALL; KONTOYIANNIS; ROBERT, 2019; WHO, 2022). Nesse sentido, o perigo real não são os zumbis, mas infecções fúngicas graves e cada vez mais difíceis de tratar.

Referências