As bactérias desenvolvem e implantam regularmente novos antibióticos em uma corrida armamentista sem fim para matar outras espécies bacterianas que competem por recursos mútuos. Os humanos capitalizaram essa capacidade evolutivamente aprimorada administrando antibióticos para atacar bactérias nocivas que invadem e infectam seus corpos.
Mas os antibióticos também podem atacar espectadores inocentes – entre eles, as muitas vezes benéficas espécies bacterianas que habitam os intestinos de humanos e muitos outros animais. Com o uso e a disseminação ambiental de antibióticos aumentando, especialmente por meio da aplicação em gado, seu efeito sobre as bactérias hospedeiras está se juntando ao aumento da resistência aos antibióticos como um potencial motivo de preocupação.

Pesquisas anteriores indicam que a exposição a antibióticos pode reduzir a presença e modificar a composição da comunidade bacteriana de um hospedeiro, ou microbioma, potencialmente causando mudanças no metabolismo e maior suscetibilidade a patógenos, obesidade e bactérias resistentes a antibióticos. Estudos mostraram até que os antibióticos podem influenciar os microbiomas na próxima geração de descendentes, que recebem essas bactérias dos pais ou do ambiente. Menos se sabe, porém, sobre como esses efeitos se desenrolam em várias gerações.

Em busca de respostas, Reilly Cooper e colegas de Nebraska se voltaram para Daphnia magna, uma espécie de crustáceo que cresce até meros milímetros de comprimento, mas está emergindo como um organismo para estudar a dinâmica do microbioma. A equipe criou cinco gerações de D. magna; metade da primeira geração foi criada sem antibióticos, a outra metade em um coquetel rico em antibióticos. As gerações subsequentes de crustáceos livres de antibióticos continuaram a ser criadas dessa maneira. Enquanto isso, cada geração nascida de pais expostos a antibióticos foi dividida igualmente entre uma existência rica ou livre de antibióticos.

Como esperado, os antibióticos parecem alterar drasticamente a população de bactérias na primeira geração de D. magna, aumentando o número de um grupo bacteriano proeminente e reduzindo a abundância de outro. E a diversidade de espécies bacterianas continuou a diminuir ao longo das gerações de crustáceos expostos a antibióticos.

No entanto, D. magna cujos pais foram expostos a antibióticos, mas que foram criados sem antibióticos, ostentavam comunidades bacterianas que eram quase indistinguíveis de crustáceos cujos ancestrais nunca foram expostos. Essa descoberta, que contrariou as expectativas da equipe, sugere que apenas uma geração pode ser suficiente para um microbioma se recuperar efetivamente – independentemente de quantas gerações de exposição a antibióticos a precederam.

A equipe teve outra surpresa:o simples ato de isolar os crustáceos individuais, expostos ou livres de antibióticos, também correspondeu a uma menor diversidade bacteriana ao longo das gerações de D. magna. Embora as taxas de sobrevivência tenham caído ao longo das gerações de crustáceos isolados, o tamanho do corpo e a reprodução total aumentaram. O mesmo aconteceu com o desaparecimento de grupos bacterianos relativamente raros – sugerindo que esses grupos podem estar desempenhando papéis prejudiciais.

Tendo demonstrado os efeitos de várias condições nos microbiomas, D. magna deve continuar a servir como um organismo modelo para investigar a resiliência, diversidade e trajetória das comunidades bacterianas ao longo das gerações, disse a equipe.

Cooper espera especialmente que os pesquisadores acompanhem as influências do isolamento, que indicam que a manutenção de um microbioma diversificado pode depender de um animal crescer ao lado de membros de sua própria espécie. Se assim for, isso pode ter implicações para toda uma série de espécies hospedeiras, disse ele.

O estudo foi publicado na revista FEMS Microbiology Ecology . + Explorar mais

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