Em um novo estudo, vírus que infectam bactérias terrestres conseguiram infectar seus hospedeiros E. coli em condições de “microgravidade” quase sem peso a bordo da Estação Espacial Internacional, mas a dinâmica das interações vírus-bactéria diferiu das observadas na Terra. Phil Huss da Universidade de Wisconsin-Madison, EUA, e colegas apresentam essas descobertas em 13 de janeiro na revista de acesso aberto PLOS Biology.
As interações entre fagos — vírus que infectam bactérias — e seus hospedeiros desempenham um papel integral nos ecossistemas microbianos. Muitas vezes descritas como uma “corrida armamentista” evolutiva, as bactérias podem evoluir defesas contra os fagos, enquanto os fagos desenvolvem novas maneiras de contornar essas defesas. Embora as interações vírus-bactéria tenham sido extensivamente estudadas na Terra, as condições de microgravidade alteram a fisiologia bacteriana e a física das colisões vírus-bactéria, causando distúrbios nas interações típicas.
No entanto, poucos estudos exploraram os detalhes de como a dinâmica entre fagos e bactérias difere na microgravidade. Para abordar essa lacuna, Huss e colegas compararam dois conjuntos de amostras bacterianas de E. coli infectadas por um fago conhecido como T7 — um conjunto incubado na Terra e o outro a bordo da Estação Espacial Internacional.
A análise das amostras da estação espacial mostrou que, após um atraso inicial, o fago T7 conseguiu infectar com sucesso as E. coli. No entanto, a sequenciação do genoma completo revelou diferenças marcantes nas mutações genéticas tanto das bactérias quanto dos vírus entre as amostras da Terra e as da microgravidade.
Os fagos da estação espacial acumularam gradualmente mutações específicas que poderiam aumentar a infectividade do fago ou sua capacidade de se ligar aos receptores nas células bacterianas. Enquanto isso, as E. coli da estação espacial acumularam mutações que poderiam protegê-las contra os fagos e aumentar o sucesso de sobrevivência em condições quase sem peso.
Os pesquisadores então aplicaram uma técnica de alto rendimento conhecida como rastreamento mutacional profundo para examinar mais de perto as mudanças na proteína de ligação do receptor do T7, que desempenha um papel fundamental na infecção, revelando diferenças significativas entre as condições de microgravidade e as da Terra. Experimentos adicionais na Terra vincularam essas mudanças associadas à microgravidade na proteína de ligação do receptor a uma atividade aumentada contra linhagens de E. coli que causam infecções do trato urinário em humanos e que normalmente são resistentes ao T7.
No geral, este estudo destaca o potencial da pesquisa com fagos a bordo da ISS para revelar novas percepções sobre a adaptação microbiana, com relevância potencial para a exploração espacial e a saúde humana.
Os autores acrescentam: “O espaço muda fundamentalmente a forma como fagos e bactérias interagem: a infecção é retardada, e ambos os organismos evoluem ao longo de uma trajetória diferente do que fazem na Terra. Ao estudar essas adaptações induzidas pelo espaço, identificamos novas percepções biológicas que nos permitiram desenvolver fagos com atividade muito superior contra patógenos resistentes a drogas na Terra.”
Para sua cobertura, utilize este URL para fornecer acesso ao artigo disponível gratuitamente em PLOS Biology: https://plos.io/4q4S9AO
Citação: Huss P, Chitboonthavisuk C, Meger A, Nishikawa K, Oates RP, Mills H, et al. (2026) A microgravidade reformula a coevolução entre bacteriófagos e hospedeiros a bordo da Estação Espacial Internacional. PLoS Biol 24(1): e3003568. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003568
Países dos autores: Estados UnidosFinanciamento: Este trabalho foi apoiado pela Agência de Redução de Ameaças à Defesa (https://www.dtra.mil/) (Grant HDTRA1-16-1-0049) a S.R. C.C. foi apoiado por uma bolsa de treinamento de pós-graduação da Fundação Anandamahidol (Tailândia). Os patrocinadores ou financiadores não participaram do desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito.
