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Descoberta de um novo mecanismo de defesa em bactérias

Modelo do mecanismo A (luz verde) a célula bacteriana detecta uma fonte de estresse e é ativada (escuro verde). Ele se adorna com alarmones (representados como triângulos vermelhos) e pode transmiti-los por meio do contato célula a célula com células vizinhas (setas pretas). Quando a fonte de estresse chega, a porcentagem de células ativadas aumenta e converte células vizinhas não estressadas, acionando o mecanismo.

Quando confrontadas com um antibiótico, substância tóxica ou outra fonte de estresse considerável, as bactérias são capazes de ativar um mecanismo de defesa usando a comunicação célula a célula para “avisar” bactérias não afetadas, que podem então se antecipar, se proteger e espalhar o sinal de alerta. Este mecanismo 1 acaba de ser descrito pela primeira vez por uma equipe de cientistas 2 do CNRS e da Université de Toulouse III – Paul Sabatier. Ele abre caminho para o desenvolvimento de novos tratamentos antibióticos mais eficazes que podem atingir esse sistema de comunicação bacteriana.

Quando percebem uma fonte de estresse, as bactérias entram em ação, induzindo mudanças na expressão de certos genes e suas propriedades fisiológicas para torná-las menos vulneráveis ​​à substância letal detectada. Elas também produzem pequenas proteínas 'alarmone' 3 em sua superfície para contatar e ativar bactérias vizinhas aleatórias. Bactérias não estressadas só podem mudar de estado na presença de uma quantidade suficiente de alarmones. Assim, apenas uma fonte de estresse percebida por bactérias suficientes pode desencadear a propagação dessa ativação 4 .

O mecanismo oferece várias vantagens: limita o uso desnecessário de energia e permite uma resposta rápida e coordenada na população. Como a ativação é gradual, ela cria diversidade na população ao longo do tempo, aumentando assim as chances de sobrevivência da bactéria.

Estas descobertas, publicadas a 10 de Julho na Nature Communications, foram estabelecidas utilizando uma dúzia de famílias diferentes de antibióticos em populações de Streptococcus pneumoniaea bactéria que causa infecções pneumocócicas.

    2 Trabalhando no Laboratoire de microbiologie et de génétique moléculaires (CNRS/ Université Toulouse III-Paul Sabatier) 4 Isso impede que o mecanismo seja acionado quando a fonte de estresse afeta apenas uma única célula bacteriana. A ativação devido a uma fonte interna de estresse que é exclusiva de uma célula, por exemplo, não aciona o mecanismo.

A competência pneumocócica é um sensor de saúde populacional que impulsiona a heterogeneidade multinível em resposta aos antibióticos. Marc Prudhomme, Calum HG Johnston, Anne-Lise Soulet, Anne Boyeldieu, David De Lemos, Nathalie Campo e Patrice Polard. Comunicações da natureza10 de julho de 2024.

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