No novo estudo, os vírus terrestres que infectam bactérias ainda eram capazes de infectá-las Escherichia coli hospedeiros nas condições quase sem peso de “microgravidade” a bordo da Estação Espacial Internacional, mas a dinâmica da interação vírus-bactéria diferia daquela observada na Terra. Phil Haas, da Universidade de Wisconsin-Madison, EUA, e colegas apresentam estes resultados em 13 de janeiromilem um diário de acesso aberto Biologia PLOS.
As interações entre fagos – vírus que infectam bactérias – e seus hospedeiros desempenham um papel fundamental nos ecossistemas microbianos. As bactérias, frequentemente descritas como participantes de uma “corrida armamentista” evolutiva, podem desenvolver defesas contra os fagos, enquanto os fagos desenvolvem novas maneiras de frustrar as defesas. Embora as interações vírus-bactérias na Terra tenham sido extensivamente estudadas, as condições de microgravidade alteram a fisiologia bacteriana e a física das colisões vírus-bactérias, interrompendo as interações típicas.
No entanto, poucos estudos investigaram as especificidades de como a dinâmica das bactérias fágicas difere sob condições de microgravidade. Para resolver esta lacuna, Haas e colegas compararam dois conjuntos de bactérias Escherichia coli amostras infectadas com um fago conhecido como T7 – um conjunto foi incubado na Terra e o outro a bordo da Estação Espacial Internacional.
A análise de amostras da estação espacial mostrou que após um atraso inicial, o fago T7 infectou com sucesso Escherichia coli. No entanto, o sequenciamento do genoma completo revelou diferenças marcantes nas mutações genéticas bacterianas e virais entre amostras terrestres em comparação com amostras de microgravidade.
Os fagos da estação espacial acumularam gradualmente mutações específicas que poderiam aumentar a infecciosidade dos fagos ou a sua capacidade de se ligarem a receptores nas células bacterianas. Enquanto isso, a estação espacial Escherichia coli mutações acumuladas que poderiam proteger contra fagos e melhorar a sobrevivência em condições de quase ausência de peso.
Os investigadores aplicaram então uma técnica de alto rendimento conhecida como varrimento mutacional profundo para examinar mais de perto as alterações na proteína de ligação ao receptor T7, que desempenha um papel fundamental na infecção, revelando outras diferenças significativas entre a microgravidade e as condições terrestres. Experimentos adicionais na Terra ligaram essas mudanças relacionadas à microgravidade na proteína de ligação ao receptor ao aumento da atividade contra Escherichia coli cepas que causam infecções do trato urinário em humanos e geralmente são resistentes ao T7.
No geral, este estudo destaca o potencial da investigação em fagos a bordo da ISS para revelar novos conhecimentos sobre a adaptação microbiana que podem ser relevantes tanto para a exploração espacial como para a saúde humana.
Os autores acrescentam: “O espaço altera fundamentalmente a interacção entre fagos e bactérias: a infecção abranda e ambos os organismos desenvolvem-se numa trajectória diferente da da Terra. Ao estudar estas naves espaciais, identificámos novos conhecimentos biológicos que nos permitiram criar fagos com actividade muito maior contra agentes patogénicos resistentes a medicamentos na Terra.”
Use este URL em sua cobertura para fornecer acesso a documentos disponíveis gratuitamente em Biologia PLOS: https://plos.io/4q4S9AO
Citar: Huss P, Chitboonthavisuk C, Meger A, Nishikawa K, Oates RP, Mills H, et al. (2026) A microgravidade altera a coevolução bacteriófago-hospedeiro a bordo da Estação Espacial Internacional. PLoS Biol 24 (1): e3003568. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003568
Países do autor: Estados UnidosFinanciamento: Este trabalho foi apoiado pela Agência de Redução de Ameaças de Defesa (https://www.dtra.mil/) (Grant HDTRA1-16-1-0049) para o SRCC foi apoiado por uma bolsa de pós-graduação da Fundação Anandamahidol (Tailândia). Os patrocinadores ou financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, na coleta e análise de dados, na decisão de publicação ou na preparação do manuscrito.
