Funcionamento de bactérias mortas-vivas é desvendado por cientistas
Esporos são bactérias capazes de entrar em estado adormecido em situações estressantes
Não se sabia até agora se os esporos – bactérias que entram em estado adormecido quando passam por fome ou condições estressantes – são capazes de monitorar o ambiente ao redor enquanto estão “dormindo”. Mas biólogos da Universidade da Califórnia em San Diego solucionaram esse mistério em novo artigo publicado na Science, em que revelam a capacidade desses microrganismos de avaliarem o ambiente ao redor, apesar de estarem fisiologicamente mortos.
A descoberta é de que os esporos empregam energia eletroquímica (em que há transferência de elétrons) armazenada para detectar se as condições são adequadas para um retorno à vida normal, assim como faz um capacitor.
"Este trabalho muda a maneira como pensamos sobre esporos, que eram considerados objetos inertes", disse Gürol Süel, professor do Departamento de Biologia Molecular da Universidade da Califórnia.
"Mostramos que as células em um estado profundamente adormecido têm a capacidade de processar informações. Descobrimos que as bactérias podem liberar sua energia potencial eletroquímica armazenada para realizar uma computação sobre seu ambiente sem a necessidade de atividade metabólica", completou.
São muitas as espécies bacterianas que formam esporos e normalmente esses últimos deixam as células parcialmente desidratadas, cercadas por uma camada protetora resistente. É uma estratégia de sobrevivência, para permanecer adormecidos durante milhares de anos.
Essa capacidade impressionante é também perigosa para nós, porque são bactérias que apresentam maior risco de contaminação na medicina e na indústria alimentícia.
Süel e sua equipe testaram se os esporos de bacillus subtilis adormecidos podiam sentir sinais ambientais de curta duração que não eram fortes o suficiente para desencadear um retorno à vida.
O que eles descobriram foi que os esporos eram capazes de contar sinais bem pequenos, e se a soma chegasse a um certo limiar, eles decidiriam sair do estado adormecido e retomar a atividade biológica – ou seja, voltar à vida.
Como é possível voltar à vida
Por meio de um modelo matemático, os pesquisadores entenderam que os esporos usam um mecanismo baseado em fluxos de íons de potássio para avaliação do ambiente circundante. É por isso que eles respondem a sinais favoráveis de curta duração que não são suficientes para desencadear uma saída da dormência.
Sem acordar, os esporos liberam parte de seu potássio armazenado em resposta a cada estímulo, e em seguida, soma os sinais favoráveis para determinar se há condições favoráveis para sair do sono profundo.
"A maneira como os esporos processam informações é semelhante à forma como os neurônios operam em nosso cérebro", afirmou Süel. "Tanto em bactérias quanto em neurônios, estímulos pequenos e curtos são adicionados ao longo do tempo para determinar se um limiar é atingido. Ao atingir o limiar, os esporos iniciam seu retorno à vida, enquanto os neurônios disparam um potencial de ação para se comunicar com outros neurônios".
Porém, enquanto os esporos não precisam de energia metabólica para fazer essa comunicação, os neurônios são algumas das células mais dependentes de energia dos nossos corpos.
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