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Cientistas revelam por que uma espécie de bactérias são tão boas em nadar através de seu intestino
Pesquisadores resolveram o mistério de por que uma espécie de bactéria que causa intoxicação alimentar pode nadar mais rápido em líquidos mais pegajosos, como dentro de tripas.
Por Hayley Dunning - 05/07/2020

As descobertas podem potencialmente ajudar os cientistas a deter as bactérias, porque mostram como a forma do corpo da bactéria e os componentes que a ajudam a nadar dependem um do outro para o trabalho. Isso significa que qualquer interrupção em uma parte pode impedir que as bactérias cheguem ao intestino.

"Foi somente quando observamos as bactérias em ação que pudemos ver como as duas caudas trabalham inteligentemente juntas para ajudar as bactérias a se moverem pelo corpo".

Dr Eli Cohen

O Campylobacter jejuni é responsável por milhões de casos de intoxicação alimentar a cada ano, e um passo fundamental na invasão do corpo é nadar através da camada mucosa viscosa (pegajosa) das tripas. Os pesquisadores observaram que C. jejuni nada mais rapidamente em líquidos viscosos do que em líquidos menos viscosos, como a água, mas até agora eles não sabiam o porquê.

Agora, pesquisadores do Imperial College de Londres, da Universidade Gakushuin em Tóquio e do Centro Médico do Sudoeste da Universidade do Texas filmaram C. jejuni em ação para descobrir o mistério. Seus resultados são publicados hoje no PLOS Pathogens .

Dois motores opostos

C. jejuni usa suas duas caudas opostas, chamadas flagelos, para ajudá-lo a se mover. Possui um flagelo em cada extremidade do corpo que gira para se impulsionar através do líquido. No entanto, os flagelos opostos confundiram os cientistas.

Corpos das células de C. jejuni (vermelho) e flagelos (verde)

O co-primeiro autor Dr. Eli Cohen, do Departamento de Ciências da Vida da Imperial, disse: “Pareceu muito estranho que as bactérias tivessem cauda nas duas extremidades - é como ter dois motores opostos nas extremidades de um navio. Foi somente quando observamos as bactérias em ação que pudemos ver como as duas caudas trabalham inteligentemente juntas para ajudar as bactérias a se moverem pelo corpo. ”

A equipe criou cepas de C. jejuni que têm flagelos fluorescentes e usaram microscopia de alta velocidade para ver o que aconteceu enquanto nadavam. Eles descobriram que, para avançar, as bactérias envolvem seus flagelos principais em torno de seus corpos helicoidais, o que significa que os dois flagelos estavam apontando na mesma direção e fornecendo impulso unificado.

Para mudar de direção, eles mudaram quais flagelos estavam enrolados no corpo, permitindo curvas rápidas de 180 graus e possível fuga de espaços confinados.

Situações difíceis

Eles também descobriram que o processo de embrulhar os flagelos era mais fácil ao nadar através de líquidos viscosos; a viscosidade ajuda a empurrar os principais flagelos de volta ao corpo. Nos líquidos menos viscosos, nem os flagelos foram capazes de envolver o corpo.

O pesquisador principal Dr. Morgan Beeby , do Departamento de Ciências da Vida da Imperial, disse: “Nosso estudo mata dois coelhos com uma cajadada: ao tentar entender como a C. jejuni se move, resolvemos os aparentes paradoxos de como ela nada em uma direção. com flagelos opostos e como nada mais rapidamente em líquidos mais viscosos.

"Além de resolver alguns mistérios de longa data, a pesquisa também pode ajudar os pesquisadores a encontrar uma nova maneira de prevenir a infecção por C. jejuni , visando qualquer uma de suas estruturas interconectadas que o ajudem a se movimentar".

A pesquisa também revelou que a forma helicoidal do corpo das bactérias é crucial para permitir que os flagelos se envolvam ao redor, mostrando como os dois componentes dependem um do outro. Isso contribui para o trabalho anterior da equipe, mostrando como partes do 'motor' que aciona os flagelos são co-dependentes e que nenhuma funcionaria sem as outras.

 

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