Sempre há mais para explorar e entender. Isso é verdadeiro se você diminuir o zoom para os confins do Universo ou se você aumentar o zoom em organismos minúsculos. Na ciência, quanto mais perguntas você responde, mais você descobre o que precisa ser feito.
E assim, os pesquisadores levaram seus microscópios de alta potência à “pele” protetora das bactérias, examinando as profundezas de como essa membrana está organizada, revelando mais detalhes do que nunca.
Bactérias gram-negativas como a Escherichia coli têm membranas externas para manter suas entranhas no lugar e protegê-las da agitação da vida bacteriana. Essas membranas têm uma coleção fabulosa de ferramentas, incluindo proteínas da membrana externa e toxinas como lipopolissacarídeos espalhados pela superfície.
Mas, uma vez que você sabe disso, mais perguntas surgem – como toda essa fabulosidade se encaixa? Qual é a proporção de ‘pregos’ para membrana em toda a bactéria? É aqui que entra a nova pesquisa.
“A membrana externa é uma barreira formidável contra os antibióticos e é um fator importante para tornar as bactérias infecciosas resistentes ao tratamento médico. No entanto, permanece relativamente incerto como essa barreira é montada, razão pela qual optamos por estudá-la com tantos detalhes”. explicou o biofísico e autor sênior da University College London Bart Hoogenboom.
“Ao estudar bactérias vivas da escala molecular à celular, podemos ver como as proteínas da membrana formam uma rede que se estende por toda a superfície da bactéria, deixando pequenas lacunas para manchas que não contêm proteína.”
Os pesquisadores usaram um microscópio de força atômica para essa tarefa, que é um microscópio que cutuca continuamente a superfície da membrana para determinar a aparência da forma. É um pouco como ler braille, exceto com lasers em vez das pontas dos dedos.
A equipe então produziu uma imagem maravilhosa da membrana bacteriana – que eles chamam de imagens mais nítidas de bactérias vivas – mostrando a densidade das proteínas da membrana externa em toda a superfície.
Como você pode ver na imagem acima, existem muitos orifícios minúsculos na superfície. Estas são proteínas de barril beta, chamadas porinas, que formam túneis através da membrana da bactéria para permitir a difusão das moléculas. Enquanto isso, as pequenas seções de superfície lisa são os lipopolissacarídeos que podem se expandir conforme a célula cresce.
“Concluímos que a membrana externa é um mosaico de regiões ricas em lipopolissacarídeos e proteínas da membrana externa separadas por fase, cuja manutenção é essencial para a integridade da membrana e, portanto, para o estilo de vida de uma bactéria gram-negativa, “a equipe escreve no novo jornal.
Claro, os cientistas não olham para E. coli com microscópios enormes apenas por diversão, por mais legal que isso seja. Existem boas razões para precisarmos desse nível de conhecimento detalhado.
“A imagem do livro didático da membrana bacteriana externa mostra proteínas distribuídas sobre a membrana de forma desordenada, bem misturadas com outros blocos de construção da membrana. Nossas imagens demonstram que esse não é o caso, mas que as manchas lipídicas são segregadas das proteínas. redes ricas como o óleo se separando da água, em alguns casos formando fendas na armadura da bactéria “, explica a primeira autora e bioquímica da UCL, Georgina Benn.
“Esta nova maneira de olhar para a membrana externa significa que podemos agora começar a explorar se e como essa ordem é importante para a função da membrana, integridade e resistência aos antibióticos.”
A equipe estará investigando como podemos usar esse novo conhecimento para superar a resistência antimicrobiana em bactérias gram-negativas como a E. coli.
Como as estrelas ou buracos negros em galáxias distantes, uma vez que você encontrou algo, sempre há mais perguntas para responder.
Publicado em 27/10/2021 13h11
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