As amebas recebem um apoio surpreendente na defesa contra vírus:as bactérias com as quais estão infectadas impedem que sejam destruídas por vírus gigantes. Uma equipe de pesquisa liderada pelo microbiologista Matthias Horn, do Centro de Microbiologia e Ciência de Sistemas Ambientais da Universidade de Viena, investigou como uma infecção por vírus ocorre quando as amebas são infectadas simultaneamente com clamídia.
A equipe de pesquisa mostra pela primeira vez que bactérias intracelulares conhecidas como simbiontes protegem seu hospedeiro contra vírus. As amebas são protistas, microrganismos unicelulares com núcleo celular. Os protistas desempenham um papel fundamental nas teias alimentares e nos processos ecossistêmicos. Consequentemente, os resultados do estudo sugerem que a interação entre simbiontes e vírus influencia o fluxo de nutrientes nos ecossistemas. O estudo está agora publicado na revista PNAS .

Bactérias intracelulares:amigas não inimigas?

Em condições naturais, os protistas, incluindo as amebas estudadas, são frequentemente infectados por simbiontes bacterianos, que incluem clamídias. As clamídias são conhecidas principalmente como patógenos humanos. No entanto, parentes próximos dessas clamídias patogênicas foram descobertos em uma variedade de animais e protistas.

"Como, de acordo com o conhecimento atual, a infecção por clamídia leva a uma taxa de crescimento mais lenta do hospedeiro infectado, as clamídias são comumente consideradas parasitas", explica Patrick Arthofer, primeiro autor do estudo e Ph.D. Aluno do Centro de Microbiologia e Ciência de Sistemas Ambientais (CMESS).

As bactérias parasitas têm um efeito negativo sobre o hospedeiro, enquanto os simbiontes com um efeito positivo são chamados mutualistas. "Nosso estudo mostra que as clamídias são na verdade mutualistas e não parasitas aqui, já que protegem os protistas contra infecções letais por vírus gigantes. Afinal, o crescimento mais lento é melhor do que a morte", diz Arthofer.

Vírus gigantes e seus hospedeiros unicelulares

Infecções com bactérias, mas também com vírus, moldam como as populações de protistas se desenvolvem. Os pesquisadores da Universidade de Viena e da Université de Poitiers, na França, queriam saber como ocorre uma infecção viral quando os protistas são infectados simultaneamente por bactérias. Para estudar uma situação que também pode ocorrer em ambientes naturais, os cientistas primeiro isolaram amebas, bactérias e um vírus gigante da mesma amostra ambiental.

Os vírus gigantes só são conhecidos há cerca de 20 anos. Sua descoberta desafia muitas suposições anteriores sobre vírus, pois eles não são apenas várias vezes maiores do que todos os vírus conhecidos anteriormente, mas também possuem genes que anteriormente eram considerados característicos de organismos celulares, como bactérias, animais, plantas e fungos. De acordo com o conhecimento atual, eles são completamente inofensivos para animais e humanos. Seus hospedeiros naturais são organismos unicelulares com um núcleo celular, os protistas.

Quando vírus gigantes infectam uma célula hospedeira, eles remodelam toda a célula hospedeira e estabelecem a chamada "fábrica de vírus". Essa fábrica viral produz centenas de novas partículas de vírus até que a célula hospedeira estoure e libere os novos vírus. “Se o protista estiver infectado com simbiontes bacterianos, esse processo é bloqueado”, explica Matthias Horn, chefe do grupo de pesquisa da Universidade de Viena. "Nosso estudo mostra que a presença da clamídia não impede que o vírus seja absorvido. No entanto, os vírus subsequentemente não podem formar uma fábrica de vírus funcional", diz ele.

A interação da bactéria com os vírus gigantes dentro da ameba não traz consequências apenas para o próprio hospedeiro. "Uma hipótese comum é que essas interações intracelulares entre vírus gigantes e simbiontes bacterianos desempenharam um papel em vírus gigantes se tornando tão complexos", diz Horn. O estudo das interações vírus-simbiontes poderia, portanto, fornecer respostas para a questão de como os vírus gigantes evoluíram.

As bactérias que protegem contra vírus influenciam as teias alimentares

Os protistas são difundidos – vivendo em águas, águas do mar e fundos marinhos, entre outros lugares. Alimentam-se de bactérias, absorvendo assim os nutrientes ligados às bactérias e, ao serem ingeridos, transmitem-nos a animais como pequenos crustáceos. Somente por esse meio, os animais têm acesso aos nutrientes fornecidos pelas bactérias. Se os protistas forem mortos por vírus, os nutrientes liberados só poderão ser metabolizados mais uma vez pelas bactérias.

"Se as clamídias protegem os protistas de serem destruídos por vírus, eles não estão apenas garantindo que seus hospedeiros continuem sendo uma fonte de alimento para pequenos animais. Além disso, os simbiontes bacterianos podem influenciar todo o ciclo de nutrientes nos ecossistemas", explica Arthofer.

Pesquisas futuras mostrarão até que ponto esse processo afeta o funcionamento dos ecossistemas. “Em geral, um olhar mais atento às interações vírus-simbiontes nos diz algo sobre a dinâmica do ecossistema”, diz Matthias Horn. Em um próximo passo, os cientistas querem investigar o mecanismo exato por trás da proteção mediada por bactérias de protistas contra vírus gigantes.

Além disso, Anouk Willemsen, coautora do artigo e virologista do CMESS, está se concentrando especificamente em vírus gigantes:em um projeto de pesquisa recentemente aprovado pelo Conselho Europeu de Pesquisa (ERC), ela está investigando como os vírus gigantes adquiriram sua complexidade. + Explorar mais

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