Embora as bactérias não tenham órgãos sensoriais no sentido clássico, eles ainda são mestres em perceber seu ambiente. Um grupo de pesquisa do Biozentrum da Universidade de Basel descobriu agora que as bactérias não respondem apenas a sinais químicos, mas também possuem um sentido de toque. Em sua recente publicação em Ciência , os pesquisadores demonstram como as bactérias reconhecem superfícies e respondem a este estímulo mecânico em segundos. Este mecanismo também é usado por patógenos para colonizar e atacar suas células hospedeiras.

Seja através da mucosa ou do revestimento intestinal, diferentes tecidos e superfícies de nosso corpo são portas de entrada para patógenos bacterianos. Os primeiros segundos - o momento do toque - costumam ser críticos para infecções bem-sucedidas. Alguns patógenos usam a estimulação mecânica como um gatilho para induzir sua virulência e adquirir a capacidade de danificar o tecido do hospedeiro. O grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Urs Jenal, no Biozentrum da Universidade de Basel, descobriu recentemente como as bactérias sentem que estão em uma superfície e o que exatamente acontece nesses primeiros segundos cruciais.

Pesquisa focada apenas em sinais químicos

Nas décadas recentes, a pesquisa fez um enorme progresso na exploração de como as bactérias percebem e processam sinais químicos. "Contudo, temos pouco conhecimento de como as bactérias leem os estímulos mecânicos e como elas mudam seu comportamento em resposta a esses sinais, "diz Jenal." Usando o Caulobacter não patogênico como modelo, nosso grupo foi capaz de mostrar pela primeira vez que as bactérias têm um 'sentido do tato'. Este mecanismo os ajuda a reconhecer superfícies e induzir a produção do adesivo instantâneo da própria célula. "

Como as bactérias reconhecem superfícies e aderem a elas

Bactérias nadadoras Caulobacter têm um motor giratório em seu envelope celular com uma longa saliência, o flagelo. A rotação do flagelo permite que as bactérias se movam em líquidos. Para surpresa dos pesquisadores, o rotor também é usado como um órgão de detecção mecânica. A rotação do motor é alimentada pelo fluxo de prótons na célula por meio de canais iônicos. Quando as células nadadoras tocam as superfícies, o motor é perturbado e o fluxo de prótons interrompido.

Os pesquisadores presumem que este é o sinal que desencadeia a resposta:a célula bacteriana agora aumenta a síntese de um segundo mensageiro, que por sua vez estimula a produção de uma adesina que ancora firmemente as bactérias na superfície em poucos segundos. "Este é um exemplo impressionante de quão rápida e especificamente as bactérias podem mudar seu comportamento quando encontram superfícies, "diz Jenal.

Melhor compreensão das doenças infecciosas

"Embora a Caulobacter seja uma bactéria ambiental inofensiva, nossos achados são altamente relevantes para a compreensão das doenças infecciosas. O que descobrimos em Caulobacter também se aplica a importantes patógenos humanos, "diz Jenal. Para melhor controlar e tratar as infecções, é obrigatório entender melhor os processos que ocorrem durante os primeiros segundos após o contato com a superfície.