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Bactérias usam nanoarmas para responder a ataques
7 de março de 2025, 15:56

Fonte

Universidade de Basileia

Publicação Original

Universidade de Basileia

Áreas

Bacteriologia, Biologia, Engenharia Biológica, Imunologia, Microbiologia

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Resumo

No mundo dos microrganismos, a coexistência pacífica às vezes dá lugar à competição feroz por nutrientes e espaço. Certas bactérias superam rivais injetando neles um coquetel letal usando pequenos ‘arpões nanométricos’, conhecidos como sistemas de secreção tipo VI (T6SS).

O grupo de pesquisa liderado pelo professor Dr. Marek Basler, pesquisador da Universidade de Basileia, na Suíça, estuda o mecanismo de defesa-ataque T6SS de diferentes espécies bacterianas há muitos anos. “Sabíamos que a Pseudomonas aeruginosa usa seu T6SS para disparar de volta quando atacada. Mas não sabíamos exatamente o que aciona a montagem do nanoarpão: o contato com vizinhos, moléculas tóxicas ou simplesmente danos celulares?”, disse o pesquisador.

Recentemente, em colaboração com o Dr. Roderick Lim, professor de Nanobiologia da Universidade de Basileia, os pesquisadores demonstraram que a Pseudomonas aeruginosa responde a rupturas na membrana externa iniciadas por força mecânica, como quando tocadas com uma ponta afiada. O estudo foi publicado na revista Science Advances.

O laboratório do Dr. Roderick Lim tem uma longa experiência em tecnologia de microscopia de força atômica (MFA). “Usando MFA, conseguimos imitar um ataque bacteriano T6SS”, disse Mitchell Brüderlin, doutorando na Universidade de Basileia e primeiro autor do estudo. “[Usando a MFA] com algo semelhante a uma agulha ultra afiada, pudemos tocar a superfície bacteriana e, com o aumento gradual da pressão, perfurar a membrana externa e interna de forma controlada”.

Em combinação com microscopia de fluorescência, os pesquisadores revelaram que as bactérias respondem a danos na membrana externa. “Em dez segundos, as bactérias montam seus T6SS, muitas vezes repetidamente, no local do dano e disparam de volta com precisão”, acrescentou o professor Marek Basler. “Nosso trabalho mostra claramente que a quebra da membrana externa é necessária e suficiente para desencadear a montagem do T6SS.”

O maior desafio para os pesquisadores foi o tamanho e o formato das bactérias. “Até agora, usamos a MFA apenas para estudar células eucarióticas, incluindo células humanas”, explicou o Dr. Roderick Lim. “Mas as bactérias Pseudomonas são mais de dez vezes menores que as células humanas, então era difícil tocá-las em um local específico.”

No ecossistema microbiano, a sobrevivência é uma questão de estratégia, e a Pseudomonas aeruginosa certamente dominou a arte da defesa. “A retaliação direcionada e rápida contra ataques locais minimiza os erros de ‘tiro’ e otimiza a relação custo-benefício”, concluiu o professor Marek Basler.

Essa tática inteligente dá à Pseudomonas uma vantagem de sobrevivência, permitindo que ela incapacite os microrganismos atacantes e prospere em ambientes diversos e frequentemente desafiadores.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Marek Basler

Professor e pesquisador da Universidade de Basileia

Dr. Roderick Lim

Professor de Nanobiologia da Universidade de Basileia

Mitchell Brüderlin

Doutorando na Universidade de Basileia

Instituições Citadas

Universidade de Basileia

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Science Advances (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Basileia (em inglês).

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