Uma caixa repleta de vírus e bactérias concluiu uma viagem de ida e volta à Estação Espacial Internacional (ISS), e as mudanças que esses “micróbios” sofreram durante o trajeto podem ajudar nós, aqui na Terra, a enfrentar infeções resistentes a medicamentos.
Bacteriófagos, Escherichia coli e microgravidade na ISS: um duelo evolutivo
Um grupo de cientistas da Universidade de Wisconsin–Madison, em parceria com a empresa norte-americana de biotecnologia Rhodium Scientific Inc., colocou a bactéria Escherichia coli frente a frente com o seu grande inimigo viral, o bacteriófago T7. Essa dupla trava uma “corrida armamentista” evolutiva desde que passou a ser observada em laboratório - mas nunca em microgravidade, até ser enviada para a ISS em 2020.
Para testar o que a ausência de peso altera nessa disputa, astronautas e cientistas a bordo da estação incubaram, por 25 dias, diferentes combinações de bactérias e fagos. Em paralelo, a equipa liderada pelo bioquímico Vatsan Raman realizou os mesmos ensaios em Madison, no estado do Wisconsin, aqui na Terra, para comparar diretamente os resultados.
“O espaço muda de forma fundamental a maneira como fagos e bactérias interagem: a infeção fica mais lenta, e ambos os organismos evoluem numa trajetória diferente da que seguem na Terra”, explicam os investigadores.
O que mudou com a ausência de gravidade
Em ambiente de microgravidade, as bactérias adquiriram mutações em genes ligados à resposta ao stress e à gestão de nutrientes do microrganismo. As proteínas de superfície também se alteraram. Já os fagos, depois de um começo mais lento, acabaram por acumular mutações em resposta a essas mudanças - o que lhes permitiu continuar a ligar-se aos seus alvos.
Impacto em infeções urinárias e resistência a antibióticos
A equipa observou que algumas mutações de fagos específicas do ambiente espacial foram particularmente eficazes para matar bactérias terrestres associadas a infeções do trato urinário (ITUs). Como mais de 90% das bactérias responsáveis por ITUs apresentam resistência a antibióticos, os tratamentos com fagos destacam-se como uma alternativa promissora.
“Ao estudarmos essas adaptações impulsionadas pelo espaço, identificámos novos conhecimentos biológicos que nos permitiram engenheirar fagos com uma atividade muito superior contra patógenos resistentes a medicamentos de volta à Terra”, afirmam os autores.
Porque esse tipo de estudo pode acelerar terapias com fagos
Além de revelar como a microgravidade desacelera a infeção e redireciona a evolução, esse tipo de experimento oferece um “atalho” para descobrir variantes de fagos com desempenho melhorado. Em vez de depender apenas de tentativas e erro em condições terrestres, as adaptações observadas no espaço podem indicar quais características valem a pena reproduzir, testar e otimizar em laboratório.
Também é um lembrete de que microrganismos não se comportam da mesma forma em todos os ambientes: compreender como bactérias e vírus se adaptam em condições extremas ajuda a antecipar mudanças, orientar a engenharia de fagos e tornar mais eficaz a resposta a infeções difíceis de tratar em hospitais.
A investigação foi publicada na revista PLOS Biology.
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