Mistério resolvido: por que as bactérias que envenenam alimentos são boas em nadar no intestino?

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Pesquisadores resolveram o mistério de por que uma espécie de bactéria que causa intoxicação alimentar pode nadar mais rapidamente em líquidos mais pegajosos, como dentro do intestino.

As descobertas podem potencialmente ajudar os cientistas a deter a bactéria, porque mostram como a forma do corpo da bactéria e os componentes que a ajudam a nadar dependem um do outro para funcionar. Isso significa que qualquer interrupção em uma parte pode impedir que as bactérias cheguem ao intestino.

Campylobacter jejuni é responsável por milhões de casos de intoxicação alimentar a cada ano, e um passo fundamental em sua invasão do corpo é nadar através da camada mucosa viscosa (pegajosa) das entranhas. Pesquisadores observaram que C. jejuni nada mais rápido em líquidos viscosos do que em líquidos menos viscosos, como a água, mas até agora eles não sabiam o porquê.

Agora, pesquisadores de Colégio Imperial de Londres, A Universidade Gakushuin em Tóquio e o Centro Médico Sudoeste da Universidade do Texas filmaram C. jejuni em ação para descobrir o mistério. Seus resultados são publicados hoje (2 de julho de 2020) em Patógenos PLOS.

Os corpos celulares e flagelos de C. jejuni são transformados em fluorescentes, mostrando como eles nadam envolvendo os flagelos ao redor do corpo. Crédito: Eli Cohen / Imperial College LondonC. jejuni usa suas duas caudas opostas, chamadas flagelos, para ajudá-lo a se mover. Possui um flagelo em cada extremidade do corpo que gira para se impulsionar através do líquido. No entanto, os flagelos opostos confundiram os cientistas.

O co-primeiro autor Dr. Eli Cohen, do Departamento de Ciências da Vida da Imperial, disse: “Pareceu muito estranho que as bactérias tivessem cauda nas duas extremidades – é como ter dois motores opostos nas extremidades de um navio. Foi somente quando observamos as bactérias em ação que pudemos ver como as duas caudas trabalham inteligentemente juntas para ajudar as bactérias a se moverem pelo corpo.”

A equipe criou C. jejuni cepas que têm flagelos fluorescentes e usaram microscopia de alta velocidade para ver o que aconteceu enquanto nadavam. Eles descobriram que, para avançar, as bactérias envolvem seus flagelos principais em torno de seus corpos helicoidais, o que significa que os dois flagelos estavam apontando na mesma direção e fornecendo impulso unificado.

Para mudar de direção, eles mudaram quais flagelos estavam enrolados em seu corpo, permitindo curvas rápidas de 180 graus e possível fuga de espaços confinados.

Eles também descobriram que o processo de embrulhar os flagelos era mais fácil ao nadar através de líquidos viscosos; a viscosidade ajuda a empurrar os principais flagelos de volta ao corpo. Nos líquidos menos viscosos, nem os flagelos foram capazes de envolver o corpo.

O pesquisador principal, Dr. Morgan Beeby, do Departamento de Ciências da Vida da Imperial, disse: “Nosso estudo mata dois coelhos com uma cajadada: ao tentar entender como C. jejuni movimentos, resolvemos os aparentes paradoxos de como ele nada em uma direção com flagelos opostos e como ele nada mais rápido em um líquido mais viscoso.”

“Além de resolver alguns mistérios de longa data, a pesquisa também pode ajudar os pesquisadores a encontrar uma nova maneira de prevenir a infecção por C. jejuni, segmentando qualquer uma de suas estruturas interconectadas que o ajudem a se movimentar.”

A pesquisa também revelou que a forma helicoidal do corpo das bactérias é crucial para permitir que os flagelos se envolvam ao redor, mostrando como os dois componentes dependem um do outro. Isso contribui para o trabalho anterior da equipe, mostrando como partes do ‘motor’ que aciona os flagelos são co-dependentes e que nenhuma funcionaria sem as outras.

Referência: “Campylobacter jejuni motility integra forma celular especializada, filamento flagelar e motor, para coordenar a ação de seus flagelos opostos” por Eli J. Cohen, Daisuke Nakane, Yoshiki Kabata, David R. Hendrixson, Takayuki Nishizaka e Morgan Beeby, 2 de julho 2020, Patógenos PLOS.
DOI: 10.1371 / journal.ppat.1008620

Fonte: scitechdaily.com

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