Bactérias benéficas demais tornam-se maléficas

Células da mosca-da-fruta com a bactéria Wolbachia. Os pequenos pontos amarelos que cercam o núcleo amarelo brilhante em cada célula são Wolbachia. O citoesqueleto (vermelho) permite ver a forma das células.[Imagem: Ewa Chrostek/IGC]

Benefício e quantidade

Como a maioria dos animais, todos nós hospedamos muitas bactérias benéficas diferentes.

Ser benéfico para o hospedeiro é vantajoso para as bactérias, dado que o sucesso do hospedeiro determina a sobrevivência e disseminação do micróbio. Contudo, se essas bactérias crescerem demasiadamente podem tornar-se prejudiciais.

Pesquisadores do Instituto Gulbenkian de Ciência (Portugal) descobriram agora que uma única alteração genômica pode transformar uma bactéria benéfica em uma bactéria patogênica ao aumentar a sua densidade dentro do organismo.

A descoberta tem impacto direto em estudos para controlar doenças como a dengue e a febre chikungunya, entre várias outras com o mesmo tipo de transmissão.

Novos estudos também poderão indicar se as bactérias comensais do sistema gastrointestinal humano seguem o mesmo padrão.

Bactérias, vírus e insetos

Ewa Chrostek e Luís Teixeira estudaram a simbiose entre a mosca-da-fruta (Drosophila melanogaster) e a bactéria Wolbachia para perceber de que forma uma bactéria benéfica se torna patogênica.

A Wolbachia está presente na maioria das espécies de insetos, protegendo alguns deles contra vírus, como o vírus da dengue - já existem, por exemplo, abordagens tentando vacinar o Aedes aegypti contra a dengue, para que ele não transmita a doença para os seres humanos.

Atualmente, como parte da estratégia para controlar a transmissão da dengue, estão sendo liberados na natureza pernilongos Aedes aegypti geneticamente modificados e infectados com a bactéria Wolbachia. Assim, a compreensão dos mecanismos da potencial evolução da bactéria nos insetos adquiriu uma nova importância.

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Genética bacteriana

A equipe portuguesa concentrou-se na base genética responsável pelo controle da densidade bacteriana no interior do hospedeiro e, consequentemente, responsável pela sua patogenicidade.

Os resultados indicam que o número de repetições de uma região específica do genoma, denominada Octomom, é responsável por diferenças na virulência da Wolbachia. As bactérias com mais cópias de Octomom crescem mais rapidamente, atingindo maiores densidades no interior dos insetos hospedeiros. Consequentemente, quanto maior o número de cópias desta região, mais cedo as moscas morrem.

Por outro lado, um maior número de cópias da região Octomom e uma elevada densidade de Wolbachia nas moscas fornecem uma proteção antiviral mais forte.

"Nós descobrimos uma região do genoma de Wolbachia responsável pela regulação da densidade da bactéria nas moscas. Este é o primeiro estudo que faz a ligação entre os genes e as suas funções na bactéria, o que ajuda à compreensão da simbiose inseto-Wolbachia," resumiu o professor Luís Teixeira.

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