Os vírus que evoluíram no ambiente único da Estação Espacial Internacional (ISS) demonstram eficácia aprimorada em matar bactérias quando retornam à Terra. As descobertas, publicadas na PLOS Biology em 13 de janeiro, revelam como a microgravidade altera fundamentalmente a corrida evolutiva entre as bactérias e os vírus que as infectam (fagos). Esta pesquisa não trata apenas de biologia espacial; tem implicações diretas no desenvolvimento de tratamentos mais potentes contra bactérias resistentes a antibióticos na Terra.
A mudança evolutiva na microgravidade
Bactérias e fagos envolvem-se numa corrida armamentista constante: as bactérias desenvolvem defesas, os fagos desenvolvem formas de contorná-las. Mas esta competição desenrola-se de forma diferente no espaço, onde a falta de gravidade cria um processo evolutivo mais lento e mais deliberado. Pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison compararam E. coli infectadas com o fago T7 na ISS versus grupos de controle idênticos na Terra.
O estudo confirma hipóteses anteriores de que os ciclos de infecção por fagos são mais lentos na microgravidade devido à redução da mistura de fluidos. Na Terra, a gravidade agita os fluidos, garantindo o contato constante entre bactérias e vírus. No espaço, essa mistura não acontece naturalmente, forçando os fagos a se adaptarem a um ritmo mais lento e a se tornarem mais eficientes na ligação às bactérias.
Mutações genéticas aumentam a potência viral
O sequenciamento do genoma completo revelou que tanto as bactérias quanto os fagos na ISS acumularam mutações genéticas únicas não observadas em amostras cultivadas na Terra. Os vírus baseados no espaço desenvolveram mutações que aumentaram sua capacidade de infectar bactérias e se ligarem a receptores bacterianos. Simultaneamente, E. coli desenvolveram defesas contra estes ataques, incluindo a alteração dos seus receptores para resistir à infecção por fagos e melhorar a sobrevivência na microgravidade.
Os pesquisadores então usaram a varredura mutacional profunda para analisar as mudanças nas proteínas de ligação aos receptores dos vírus. Surpreendentemente, os fagos adaptados ao espaço, quando trazidos de volta à Terra, exibiram atividade aumentada contra E resistente a antibióticos. coli ** – especificamente aquelas que comumente causam infecções do trato urinário. Este resultado inesperado demonstra que as pressões evolutivas do espaço podem produzir vírus com maior poder de destruição em ambientes terrestres.
“Foi uma descoberta fortuita”, disse o principal autor do estudo, Srivatsan Raman. “Não esperávamos que os fagos [mutantes] que identificamos na ISS matassem os patógenos na Terra”.
Implicações para a terapia fágica
Estas descobertas têm implicações significativas para a terapia fágica, um tratamento emergente que utiliza vírus para matar bactérias ou aumentar a eficácia dos antibióticos. Os especialistas sugerem que a compreensão de como os fagos se adaptam à microgravidade no nível genético poderia ajudar a otimizar as estratégias antibióticas na Terra.
Charlie Mo, professor assistente da Universidade de Wisconsin-Madison, observa que, embora a pesquisa se mostre promissora, o custo dos experimentos espaciais ou da simulação da microgravidade continua a ser um desafio. No entanto, os benefícios potenciais vão além das aplicações terrestres; terapias fágicas mais eficazes podem ser cruciais para a saúde dos astronautas durante missões espaciais de longa duração.
Concluindo, este estudo destaca os benefícios inesperados da pesquisa espacial para a medicina terrestre. Ao estudar como os vírus evoluem na microgravidade, os cientistas estão a descobrir novas formas de combater a resistência aos antibióticos e melhorar as terapias fágicas, tanto na Terra como no cosmos.
