{"id":289,"date":"2010-04-22T23:59:53","date_gmt":"2010-04-23T02:59:53","guid":{"rendered":"http:\/\/meiodecultura.wordpress.com\/?p=289"},"modified":"2010-04-22T23:59:53","modified_gmt":"2010-04-23T02:59:53","slug":"comunicacao-bacteriana","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/2010\/04\/22\/comunicacao-bacteriana\/","title":{"rendered":"La\u00e7os de uni\u00e3o e comunica\u00e7\u00e3o em bact\u00e9rias"},"content":{"rendered":"

Post dedicado \u00e0 minha querida B\u00ea Neviani. Ela que com seus autoindutores vai agregando e agregando pessoas, fazendo surgir novos la\u00e7os de amizade \u2013 dos quais eu sou muito grato. Parab\u00e9ns, B\u00ea! E obrigado!<\/span><\/span><\/p>\n

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Bact\u00e9rias se comunicam?<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

At\u00e9 pouco tempo, era comum acharmos que as bact\u00e9rias eram seres que viviam isolados uns dos outros. A c\u00e9lula estava ali, sozinha, buscando seus nutrientes, multiplicando… Enfim, uma forma de organiza\u00e7\u00e3o extremamente simples.<\/p>\n

Nos anos 50, decobriu-se a rela\u00e7\u00e3o entre\u00a0bioluminesc\u00eancia<\/span> e bact\u00e9rias. Nos anos 80 foram descritas mol\u00e9culas denominadas autoindutores – elas estavam envolvidas no processo de bioluminesc\u00eancia da lula Euprymna scolopes<\/em>. A bioluminesc\u00eancia neste molusco\u00a0ocorre devido \u00e0 presen\u00e7a da bact\u00e9ria Aliivibrio fischeri<\/em> (anteriormente, Vibrio fischeri<\/em>) que em um \u00f3rg\u00e3o especial do animal. Curiosamente essas bact\u00e9rias s\u00f3 produziam luminesc\u00eancia quando em grande densidade populacional, e quando em c\u00e9lulas isoladas (planct\u00f4nicas<\/span>), esse fen\u00f4meno n\u00e3o era identificado. Enfim, ficou claro que, de alguma forma, as bact\u00e9rias se comunicavam.<\/p>\n

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Os princ\u00edpios dessa forma de comunica\u00e7\u00e3o, que chamamos de quorum sensing<\/span><\/em>, s\u00e3o simples. Veja as imagens abaixo [retiradas de Antunes (2003)].<\/p>\n

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(A) Poucas bact\u00e9rias no meio, n\u00e3o s\u00e3o capazes de detectar os autoindutores no ambiente devido \u00e0 baixa concentra\u00e7\u00e3o. Em (B) vemos que a elevada densidade populacional faz com que a concentra\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas de autoindutores aumente. Dessa forma, atrav\u00e9s de receptores de membrana, chamados genericamente de receptores R, reconhecem esses autoindutores.<\/figcaption><\/figure>\n
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Quando se ligam aos receptores R, os autoindutores atuam como reguladores da express\u00e3o de genes espec\u00edficos<\/figcaption><\/figure>\n

Unidas elas podem mais!<\/span><\/strong><\/p>\n

As c\u00e9lulas bacterianas s\u00e3o dificilmente encontradas isoladamente (na forma planct\u00f4nica) na natureza. De fato, cerca de 90% das bact\u00e9rias que est\u00e3o na natureza econtram-se nos chamados biofilmes<\/span>. Voc\u00ea pode ter uma ideia clara do que \u00e9 isso, passando a l\u00edngua nos seus dentes<\/span> (compare a textura do dente antes e ap\u00f3s a escova\u00e7\u00e3o). Na nossa boca temos uma quantidade muito grande de bact\u00e9rias, e a forma\u00e7\u00e3o de biofilme nos dentes \u00e9 um evento natural – s\u00e3o as pr\u00e1ticas de higiene <\/span>(escova\u00e7\u00e3o e fio-dental, por exemplo) que permitir\u00e3o a retirada deste biofilme e evitar\u00e3o poss\u00edveis doen\u00e7as que v\u00e3o de uma simples c\u00e1rie a uma periodontite com perda total de dentes.<\/p>\n

Um biofilme come\u00e7a quando c\u00e9lulas isoladas aderem-se a uma determinada superf\u00edcie. Aderida, a bact\u00e9ria muda a express\u00e3o de diversos genes, perde os flagelos (tornando-se im\u00f3vel) e inicia a produ\u00e7\u00e3o da matriz. \u00a0Ali elas crescem rapidamente e iniciam uma comunica\u00e7\u00e3o com outras c\u00e9lulas adjacentes – que se aderem \u00e0 matriz, aumentando o biofilme (Veja a figura abaixo, retirada do Microbiologia de Brock).<\/p>\n

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Quer outros exemplos? Claro!<\/p>\n

O primeiro \u00e9 o “R\u00edo Tinto<\/span>” na Espanha.<\/p>\n

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Procariotos aderidos \u00e0s rochas do "R\u00edo Tinto" oxidam o ferro(II) existente em grande quantidade nas \u00e1guas do rio. A oxida\u00e7\u00e3o acontece \u00e0 medida em que a corrente de \u00e1gua flui sobre o biofilme, e oxidando o Fe(II) a Fe(III) as bact\u00e9rias conseguem obter energia - processo conhecido como quimiolitotrofia.<\/figcaption><\/figure>\n

[Eu j\u00e1 havia comentado sobre esse processo de obten\u00e7\u00e3o de energia a partir de oxirredu\u00e7\u00e3o de minerais no post “D\u00ea-me pedras… eu fa\u00e7o um banquete”. Relembre clicando<\/span> AQUI<\/a>]<\/span><\/p>\n

O segundo exemplo, \u00e9 a bact\u00e9ria oportunista Pseudomonas aeruginosa<\/span><\/em>, que \u00e9 capaz de formar biofilme nos alv\u00e9olos pulmonares de indiv\u00edduos com fibrose c\u00edstica, provocando sintomas de pneumonia<\/span>.<\/p>\n

E por que essa estrat\u00e9gia \u00e9 t\u00e3o comum entre as bact\u00e9rias? Podemos citar algumas raz\u00f5es:<\/p>\n

    \n
  1. Biofilmes funcionam como um sistema de autodefesa<\/span>. Resistem \u00e0 for\u00e7as f\u00edsicas que poderiam remover c\u00e9lulas isoladas; al\u00e9m de escapar da fagocitose pelas c\u00e9lulas de defesa do corpo e dificultar a penetra\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas t\u00f3xicas, como antibi\u00f3ticos. Podemos ter uma ideia da import\u00e2ncia cl\u00ednica dos biofilmes quando vemos dados como este:\u00a0um biofilme pode tolerar concentra\u00e7\u00f5es de antibi\u00f3ticos de 10 a 1000 vezes maiores que a necess\u00e1ria para matar bact\u00e9rias planct\u00f4nicas<\/span>.<\/li>\n
  2. Biofilmes permitem que c\u00e9lulas permane\u00e7am em um nicho favor\u00e1vel<\/span>, ou permite que as bact\u00e9rias cres\u00e7am em locais relativamente in\u00f3spitos: seja um tecido animal, uma superf\u00edcie de rio, rochas, \u00a0ou mesmo lentes de contato, sondas urin\u00e1rias e outros aparelhos hospitalares.<\/li>\n
  3. Biofilmes permitem uma estreita associa\u00e7\u00e3o<\/span> entre c\u00e9lulas bacterianas. Tanto h\u00e1 o favorecimento do quorum sensing<\/em> e da sobreviv\u00eancia, como a proximidade entre as c\u00e9lulas favorece o interc\u00e2mbio de material gen\u00e9tico intra- e interespec\u00edfico (biofilmes podem ser formados por uma \u00fanica esp\u00e9cie ou por esp\u00e9cies diferentes<\/span>).<\/li>\n<\/ol>\n

    Concluindo…<\/span><\/strong><\/p>\n

    Como j\u00e1 diziam no passado…<\/p>\n

    – “Quem n\u00e3o comunica se trumbica” (Chacrinha)<\/span><\/p>\n

    – “A uni\u00e3o faz<\/span> a for\u00e7a” (origem indeterminada)<\/span><\/p>\n

    Fontes consultadas<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

    Antunes LCM (2003) A Linguagem das Bact\u00e9rias. Ci\u00eancia Hoje, 33(193).<\/p>\n

    Kaper J, Sperandio V (2005) Bacterial Cell-to-Cell Signaling in the Gastrointestinal Tract<\/a>.\u00a0Infection and Immunity<\/em> 73(6), 3197-3209 DOI: 10.1128\/IAI.73.6.3197-3209.2005<\/a><\/p>\n

    Madigan MT, Martinko JM, Dunlap PV, Clark DP (2010) Microbiologia de Brock. 12 ed. Porto Alegre: Artmed.<\/p>\n

    Mohamed J, Huang D (2007) Biofilm formation by enterococci<\/a>.\u00a0Journal of Medical Microbiolog<\/em>y 56(12), 1581-1588 DOI: 10.1099\/jmm.0.47331-0<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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