Pesquisadores lançaram vírus ao espaço e eles se transformaram de maneiras inesperadas.
Em um novo estudo, vírus que infectam bactérias terrestres ainda conseguiram infectar seus hospedeiros E. coli em condições de “microgravidade” quase sem peso a bordo da Estação Espacial Internacional, mas a dinâmica das interações vírus-bactéria diferiu das observadas na Terra. Phil Huss, da Universidade de Wisconsin-Madison, EUA, e colegas apresentam essas descobertas no dia 13…
Em um novo estudo, vírus que infectam bactérias terrestres ainda conseguiram infectar seus hospedeiros E. coli em condições de “microgravidade” quase sem peso a bordo da Estação Espacial Internacional, mas a dinâmica das interações vírus-bactéria diferiu das observadas na Terra. Phil Huss, da Universidade de Wisconsin-Madison, EUA, e colegas apresentam essas descobertas no dia 13 de janeiro no jornal de acesso aberto PLOS Biology.
Interações entre Fagos e Bactérias
As interações entre fagos — vírus que infectam bactérias — e seus hospedeiros desempenham um papel integral nos ecossistemas microbianos. Muitas vezes descritas como um “colo de armas” evolucionário, as bactérias podem evoluir defesas contra os fagos, enquanto os fagos desenvolvem novas maneiras de frustrar essas defesas. Embora as interações vírus-bactéria tenham sido estudadas extensivamente na Terra, as condições de microgravidade alteram a fisiologia bacteriana e a física das colisões vírus-bactéria, interrompendo as interações típicas.
Estudo das Dinâmicas em Microgravidade
No entanto, poucos estudos exploraram as especificidades de como as dinâmicas fago-bactéria diferem na microgravidade. Para abordar essa lacuna, Huss e colegas compararam dois conjuntos de amostras de E. coli infectadas com um fago conhecido como T7 – um conjunto incubado na Terra e o outro a bordo da Estação Espacial Internacional.
Resultados da Análise
A análise das amostras da estação espacial mostrou que, após um atraso inicial, o fago T7 conseguiu infectar a E. coli. No entanto, o sequenciamento de genoma completo revelou diferenças marcantes nas mutações genéticas tanto das bactérias quanto dos vírus entre as amostras da Terra e as amostras em microgravidade.
Os fagos da estação espacial acumularam gradualmente mutações específicas que poderiam aumentar a infectividade do fago ou sua capacidade de se ligar a receptores nas células bacterianas. Enquanto isso, a E. coli da estação espacial acumulou mutações que poderiam proteger contra os fagos e aumentar o sucesso de sobrevivência em condições quase sem peso.
Exame do Proteína de Ligação ao Receptor
Os pesquisadores então aplicaram uma técnica de alto rendimento conhecida como rastreamento mutacional profundo para examinar mais de perto as mudanças na proteína de ligação ao receptor do T7, que desempenha um papel fundamental na infecção, revelando mais diferenças significativas entre as condições de microgravidade e as da Terra. Experimentos adicionais na Terra ligaram essas mudanças associadas à microgravidade na proteína de ligação ao receptor a uma atividade aumentada contra cepas de E. coli que causam infecções do trato urinário em humanos e que geralmente são resistentes ao T7.
Implicações do Estudo
No geral, este estudo destaca o potencial da pesquisa sobre fagos a bordo da ISS para revelar novas percepções sobre a adaptação microbiana, com potencial relevância tanto para a exploração espacial quanto para a saúde humana.
Os autores acrescentam: “O espaço muda fundamentalmente a forma como os fagos e as bactérias interagem: a infecção é retardada, e ambos os organismos evoluem ao longo de uma trajetória diferente da que fazem na Terra. Ao estudar essas adaptações impulsionadas pelo espaço, identificamos novas percepções biológicas que nos permitiram engenhar fagos com atividade muito superior contra patógenos resistentes a medicamentos aqui na Terra.”
Em sua cobertura, utilize este URL para fornecer acesso ao artigo disponível gratuitamente em PLOS Biology: https://plos.io/4q4S9AO
Citação: Huss P, Chitboonthavisuk C, Meger A, Nishikawa K, Oates RP, Mills H, et al. (2026) A microgravidade reformula a coevolução de bacteriófagos e hospedeiros a bordo da Estação Espacial Internacional. PLoS Biol 24(1): e3003568. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003568
Países dos autores: Estados UnidosFinanciamento: Este trabalho foi apoiado pela Defense Threat Reduction Agency (https://www.dtra.mil/) (Grant HDTRA1-16-1-0049) a S.R. C.C. foi apoiado por uma bolsa de treinamento de pós-graduação da Fundação Anandamahidol (Tailândia). Os financiadores não tiveram nenhum papel no design do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicação ou preparação do manuscrito.
