Bactérias têm memória coletiva

Os experimentos com a bactéria Caulobacter crescentus foram feitos em chips microfluídicos.[Imagem: Stephanie Stutz/Eawag]

Memória de bactéria

Bactérias individuais têm memória curta.

Mas grupos de bactérias podem desenvolver uma memória coletiva que aumenta a tolerância ao estresse da colônia e das células bacterianas individuais.

É a primeira vez que se demonstra experimentalmente essa "memória de bactérias", algo que desafia o saber científico sobre organismos simples.

Roland Mathis e Martin Ackermann, do Instituto ETH de Zurique (Suíça) publicaram na revista científica Pnas a nova descoberta feita com a Caulobacter crescentus, uma bactéria largamente encontrada na água doce e na água do mar.

Comportamento coletivo

As bactérias expostas a uma concentração moderada de sal sobrevivem à exposição subsequente a uma concentração mais elevada melhor do que se não houver nenhum evento anterior de preparação.

Nas bactérias individuais esse efeito é de curta duração: depois de apenas 30 minutos, a taxa de sobrevivência não depende mais do histórico de exposição.

Mas a resposta das células bacterianas individuais ao estresse dá origem a uma complexa história de dependência ao nível da população, e com efeitos de longa duração.

A equipe explica esse fenômeno em termos de uma combinação de dois fatores. Em primeiro lugar, o estresse do sal provoca um atraso na divisão celular, levando à sincronização dos ciclos das bactérias, denotando um comportamento coletivo; em segundo lugar, a probabilidade de sobrevivência passa a depender da posição da célula bacteriana individual no ciclo celular no momento da segunda exposição.

Antibióticos e estações de tratamento

Como resultado da sincronização dos ciclos celulares, a sensibilidade da população muda ao longo do tempo. Populações previamente expostas podem ser mais tolerantes a eventos futuros de estresse, mas algumas vezes podem ser até mais sensíveis do que populações sem nenhuma exposição anterior.

"Se entendermos este efeito coletivo, isto pode melhorar nossa capacidade de controlar as populações bacterianas," disse Martin Ackermann.

Os resultados são relevantes, por exemplo, para a compreensão de como os patógenos podem resistir aos antibióticos, ou como o desempenho de culturas bacterianas em processos industriais ou estações de tratamento de águas residuais pode ser mantido sob condições dinâmicas.

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