Como é que as bactérias resistem a ataques inimigos
No entanto, a proteção contra rivais reduz a resistência à medicação
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Algumas bactérias usam um arpão molecular para eliminar os seus rivais. Injectam-lhes um cocktail mortal. Os investigadores da Universidade de Basileia descobriram agora que algumas bactérias podem proteger-se do cocktail de veneno dos seus atacantes. No entanto, isso torna-as mais susceptíveis aos antibióticos.
Bactérias de diferentes espécies vivem geralmente juntas aos milhões e milhões nos espaços mais pequenos. Isto significa que é inevitável uma batalha pelo espaço e pelos recursos. Para se afirmarem, algumas bactérias recorrem a um arpão molecular com o qual ultrapassam literalmente os seus adversários. Uma dessas bactérias é a Pseudomonas aeruginosa. Está muito disseminada no ambiente, mas também é considerada um germe problemático nos hospitais.
A Pseudomonas pode viver em coexistência pacífica com outros micróbios. No entanto, se for atacada por bactérias estranhas com um nano-arpão, monta o seu próprio numa questão de segundos. Com o chamado sistema de secreção de tipo VI (T6SS), injecta no atacante o seu próprio cocktail de veneno mortal.
Mas como pode a Pseudomonas ripostar se o inimigo já lhe injectou o seu próprio veneno? A equipa liderada pelo Prof. Dr. Marek Basler, do Biozentrum da Universidade de Basileia, encontrou uma resposta e publicou agora os seus resultados na revista "Nature Communications".
Ataque ativa programa de emergência
O cocktail mortal consiste numa mistura de proteínas tóxicas que atacam vários locais da bactéria. Estas incluem enzimas que danificam a membrana celular ou destroem a parede celular protetora. Outras degradam o material genético. "Estas proteínas tóxicas visam normalmente muitos processos vitais e estruturas celulares", afirma Alejandro Tejada-Arranz, primeiro autor do estudo. "No entanto, a Pseudomonas tem antídotos que tornam a mistura tóxica inofensiva". Após um ataque, a Pseudomonas pode, portanto, evitar o efeito da toxina e contra-atacar ativamente.
As bactérias são geralmente imunes às toxinas de parentes próximos. No caso de ataques de T6SS de bactérias estrangeiras, no entanto, a Pseudomonas ativa um programa de emergência que inicia uma vasta gama de medidas de proteção num espaço de tempo muito curto. "São tomadas acções concertadas, todas destinadas a reparar os danos causados e a intercetar as proteínas tóxicas", diz Tejada-Arranz. "Por exemplo, as bactérias recorrem a uma proteína de membrana que estabiliza o invólucro celular externo danificado."
Este conjunto de medidas torna a Pseudomonas resistente às diferentes toxinas dos seus agressores. A sua capacidade de se afirmar nas comunidades bacterianas pode também desempenhar um papel nas infecções problemáticas.
A resiliência faz-se à custa da resistência aos antibióticos
No entanto, esta resiliência tem um preço. "Inicialmente, pensámos que as bactérias capazes de se defenderem tão bem seriam também menos sensíveis aos antibióticos", explica Marek Basler. "Surpreendentemente, a sua resiliência é obtida à custa da sua resistência aos antibióticos. É óbvio que as bactérias têm de fazer concessões e não podem proteger-se contra todas as ameaças ao mesmo tempo".
Na comunidade, as bactérias Pseudomonas estão provavelmente posicionadas de forma alargada: algumas estão melhor protegidas contra os ataques dos T6SS, outras contra os antibióticos. Por isso, algumas bactérias sobrevivem sempre. "O nosso trabalho mostra que as Pseudomonas têm uma série de mecanismos de proteção diferentes", diz Basler. "Ainda não sabemos se estes mecanismos também desempenham um papel nas infecções humanas. Será que as estratégias ajudam a Pseudomonas nas comunidades bacterianas, tal como acontece nas infecções? E o que é que isto significa para as terapias com antibióticos? Estas são ainda questões em aberto".
O estudo, liderado por Marek Basler, foi realizado no âmbito do Centro Nacional de Competência em Investigação "AntiResist" do NCCR, que tem como objetivo desenvolver estratégias alternativas para combater os germes resistentes aos antibióticos.
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