Cientistas descobriram que as bactérias têm ‘memórias’

Pesquisadores da Universidade do Texas descobriram que as bactérias, especificamente a E. coli, usam níveis de ferro para armazenar e recuperar informações sobre comportamentos como enxameação e formação de biofilmes. Esta capacidade, semelhante a uma forma de memória, poderá levar a novos métodos de combate a infecções bacterianas e à resistência aos antibióticos.

doi.org/10.1073/pnas.2309082120
Credibilidade: 999
#Bactérias 

Os cientistas descobriram que as bactérias podem formar mecanismos semelhantes aos da memória, informando estratégias que levam a infecções perigosas em humanos. Estas estratégias incluem a resistência aos antibióticos e a formação de enxames bacterianos, onde milhões de bactérias se reúnem numa única superfície.

Esta descoberta tem implicações significativas na prevenção e tratamento de infecções bacterianas, particularmente aquelas que envolvem estirpes resistentes a antibióticos. O processo envolve um elemento químico comum que as células bacterianas utilizam para criar e transmitir essas “memórias” às gerações subsequentes.

Descoberta por pesquisadores da Universidade do Texas

Pesquisadores da Universidade do Texas em Austin descobriram que a bactéria E. coli usa os níveis de ferro como forma de armazenar informações sobre diferentes comportamentos que podem então ser ativados em resposta a certos estímulos.

As descobertas são publicadas no Proceedings of the National Academy of Sciences.

Os cientistas já haviam observado que bactérias que tiveram uma experiência anterior de enxameação (movendo-se em uma superfície como um coletivo usando flagelos) melhoram o desempenho da enxameação subsequente. A equipe de pesquisa liderada pela UT decidiu descobrir o porquê.

Enxame bacteriano em uma placa de laboratório. Crédito: Universidade do Texas em Austin

Compreendendo as “memórias” bacterianas

As bactérias não têm neurônios, sinapses ou sistema nervoso, então quaisquer lembranças não são como as de apagar velas em uma festa de aniversário de infância. Eles são mais como informações armazenadas em um computador.

“As bactérias não têm cérebro, mas podem recolher informações do seu ambiente e, se encontrarem esse ambiente com frequência, podem armazenar essas informações e acessá-las rapidamente mais tarde para seu benefício”, disse Souvik Bhattacharyya, autor principal e pesquisador do estudo. reitor em início de carreira no Departamento de Biociências Moleculares da UT.

O papel do ferro no comportamento bacteriano

Tudo se resume ao ferro, um dos elementos mais abundantes da Terra. Bactérias singulares e flutuantes têm níveis variados de ferro. Os cientistas observaram que as células bacterianas com níveis mais baixos de ferro eram melhores em enxameação. Em contraste, as bactérias que formaram biofilmes, esteiras densas e pegajosas de bactérias em superfícies sólidas, tinham níveis elevados de ferro nas suas células. Bactérias com tolerância a antibióticos também apresentaram níveis equilibrados de ferro. Essas memórias férreas persistem por pelo menos quatro gerações e desaparecem na sétima geração.

“Antes de haver oxigênio na atmosfera da Terra, a vida celular inicial utilizava ferro para muitos processos celulares. O ferro não é apenas crítico na origem da vida na Terra, mas também na evolução da vida”, disse Bhattacharyya. “Faz sentido que as células o utilizem desta forma.”

Vídeo de enxame bacteriano sob um microscópio. Crédito: Universidade do Texas em Austin

Os investigadores teorizam que quando os níveis de ferro estão baixos, as memórias bacterianas são desencadeadas para formar um enxame migratório em rápido movimento em busca de ferro no ambiente. Quando os níveis de ferro estão elevados, as memórias indicam que este ambiente é um bom local para permanecer e formar um biofilme.

“Os níveis de ferro são definitivamente um alvo para a terapêutica porque o ferro é um fator importante na virulência”, disse Bhattacharyya. “Em última análise, quanto mais sabemos sobre o comportamento bacteriano, mais fácil é combatê-las.”


Publicado em 10/12/2023 22h42

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