Bacteriile și virusurile care le infectează, denumite bacteriofagi, se află într-o cursă evolutivă intensă, în care încearcă să dezvolte strategii noi de protecție sau de atac, conform publicației Live Science. Pe măsură ce bacteriile și virusurile „se luptă” pentru supraviețuire, unele bacterii au evoluat pentru a-și îmbunătăți mecanismele de apărare, iar virusurile au creat noi metode pentru a depăși aceste barriere.

Această evoluție ar putea fi influențată de o descoperire recentă realizată cu ajutorul unui studiu pe Stația Spațială Internațională, explică publicația Live Science.

Micro-bătălia din cosmos

Un studiu recent, publicat în revista PLOS Biology, examinează modul în care această confruntare are loc în spațiu și oferă perspective ce pot contribui la dezvoltarea unor tratamente mai eficiente împotriva bacteriilor rezistente la antibiotice pe Terra.

În cadrul cercetării, cercetătorii au comparat populații de Escherichia coli infectate cu un bacteriofag cunoscut sub denumirea de T7. Un set de microorganisme a fost incubat la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS), în timp ce grupuri control identice au fost cultivate pe Pământ, conform publicației A1.

Analiza probelor de pe stația spațială a arătat că microgravitația a schimbat în mod fundamental viteza și natura infecției cu fagii.

Deși fagii au reușit să infecteze și să distrugă bacteriile în mediul spațial, procesul a durat mai mult comparativ cu probele de pe Pământ. Într-un studiu anterior, aceiași cercetători au formulat ipoteza că ciclurile de infecție în microgravitație sunt mai lente, deoarece fluididele nu se amestecă eficient în condițiile microgravitației.

„Acest nou studiu confirmă ipoteza și așteptările noastre,” a menționat Srivatsan Raman, autor principal al cercetării.

Pe Terra, fluidele în care se află bacteriile și virusurile sunt constant în mișcare datorită forței gravitației. Apa caldă se ridică, cea rece coboară, iar particulele mai grele se depun la fund, menținând totul în mișcare și în contact continuu.

În spațiu, lipsa acestei agitații face ca totul să plutească, iar bacțeriile și fagii nu se întâlnesc la fel de frecvent. Astfel, fagii au fost nevoiți să se adapteze unui ritm de viață mai lent și să devină mai eficienți în a se fixa de bacteriile care treceau prin apropiere.

Virusurile create în spațiu devin mai eficiente

Experții consideră că înțelegerea acestui mod alternativ de evoluție a fagilor poate facilita dezvoltarea unor noi terapii cu fagii. Aceste tratamente emergente pentru infecții se bazează pe utilizarea fagilor pentru a distruge bacteriile sau pentru a spori vulnerabilitatea microbilor la antibioticele obișnuite.

„Dacă reușim să descoperim ce mecanisme genetice îi determină pe fagii adaptarea în mediul de microgravitație, vom putea aplica aceste cunoștințe în tratamente pentru bacterii rezistente,” a declarat Nicol Caplin, fost specialist în astrobiologie. „Acest progres ar putea reprezenta o etapă importantă în optimizarea efectelor medicamentelor antibiotice pe Pământ.”

Secvențierea completă a genomului a arătat că atât bacteriile, cât și fagii aflați la bordul ISS au acumulat mutații genetice distincte, care nu au fost identificate în probele de pe planetă.

Virusurile din mediul spațial au integrat mutații specifice ce le-au îmbunătățit capacitatea de a infecta bacteriile și de a se lega de receptorii bacterieni. În același timp, Escherichia coli a dezvoltat mutații care i-au protejat împotriva atacurilor fagilor, precum modificări ale receptorilor, pentru o supraviețuire crescută în condiții de microgravitație.

După aducerea înapoi pe Pământ și testarea, modificările la nivelul proteinelor de legare a receptorilor au dus la o activitate sporită împotriva anumitor tulpini de E. coli care cauzează frecvent infecții urinare, de obicei rezistente la fagii T7.

„A fost o descoperire neașteptată,” a afirmat Raman. „Nu ne așteptam ca fagii identificați pe ISS să fie capabili să combată agenți patogeni pe Terra.”

Recomandarea specialistului: Un nou virus gripal se răspândește în România, fiind raportate peste 3.000 de cazuri într-o săptămână