Archaea pode ser exigente:estudo mostra que um grupo de micróbios parasitas pode alterar o metabolismo do hospedeiro

Microscopia eletrônica mostrando o parasita Ca. Não. antarcticus:a pequena forma circular, presa ao seu hospedeiro, Hrr. lacusprofundi. Crédito:Joshua N Hamm.

Um parasita que não só se alimenta do seu hospedeiro, mas também faz com que o hospedeiro altere o seu próprio metabolismo e, portanto, a sua biologia:os microbiologistas da NIOZ Su Ding e Joshua Hamm, Nicole Bale, Jaap Damsté e Anja Spang demonstraram isto pela primeira vez num estudo específico. grupo de micróbios parasitas chamados DPANN archaea. O estudo deles, publicado na Nature Communications , mostra que essas archaea são muito “exigentes”, o que pode levar seus anfitriões a mudar o cardápio.

Archaea são um grupo distinto de micróbios, semelhantes às bactérias. A equipe de microbiologistas do NIOZ estuda DPANN-archaea, que possuem células particularmente pequenas e relativamente pouco material genético. As archaea DPANN constituem cerca de metade de todas as archaea conhecidas e dependem de outros micróbios para a sua subsistência:ligam-se ao seu hospedeiro e retiram lípidos deles como material de construção para a sua membrana, a sua própria camada externa.

Até agora, pensava-se que estas arquéias parasitas comiam qualquer tipo de lípido do seu hospedeiro para construir a sua membrana. Mas, pela primeira vez, Ding e Hamm conseguiram mostrar que o arqueão parasita Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus não contém todos os lipídios que seu hospedeiro Halorubrum lacusprofundi contém, mas apenas uma seleção deles. “Em outras palavras:Ca. N. antarcticus é um comedor exigente”, conclui Hamm.

Archaea são organismos unicelulares que por muito tempo se acreditou serem um grupo específico de bactérias. Semelhante às bactérias, elas não possuem núcleo com DNA ou outras organelas dentro de suas células. A partir da década de 1970, entretanto, os microbiologistas não consideram mais as bactérias Archaea, mas as classificam como um domínio separado em todas as formas de vida. Então, agora temos arqueas, bactérias e eucariotos, estes últimos incluindo todos os animais e plantas, que possuem um núcleo com material genético em suas células.

Ao analisar os lipídios no hospedeiro com ou sem parasitas, Ding e Hamm também conseguiram mostrar que o hospedeiro responde à presença de seus parasitas. Os hospedeiros alteram sua membrana, não apenas quais tipos de lipídios e as quantidades de cada tipo são utilizados, mas também modificam os lipídios para mudar o modo como eles se comportam.

O resultado é um metabolismo aumentado e uma membrana mais flexível que também é mais difícil de ser atravessada pelo parasita. Isso poderia ter algumas consequências para o anfitrião, explica Hamm. “Se a membrana do hospedeiro mudar, isso poderá ter um impacto na forma como esses hospedeiros podem responder às mudanças ambientais, por exemplo, na temperatura ou na acidez”.

A virada de jogo nesta pesquisa microbiológica foi o projeto de uma nova técnica analítica por Su Ding no NIOZ. Até agora, para analisar lipídios você precisava saber quais grupos de lipídios estava procurando e direcioná-los na análise. Ding projetou uma nova técnica na qual ele pode observar todos os lipídios simultaneamente, inclusive aqueles que você ainda não conhece. “Provavelmente não teríamos sido capazes de ver as alterações nos lípidos se tivéssemos utilizado uma abordagem clássica, mas a nova abordagem tornou tudo mais simples”, diz Hamm.

Os microbiologistas estão muito entusiasmados com essas novas descobertas. “Isso não apenas lança uma primeira luz sobre as interações entre diferentes archaea; também dá uma visão totalmente nova sobre os fundamentos da ecologia microbiana”, diz Hamm.

"Especialmente porque agora demonstrámos que estes micróbios parasitas podem afectar o metabolismo de outros micróbios, o que por sua vez pode alterar a forma como podem responder ao seu ambiente. São necessários trabalhos futuros para determinar até que ponto isto pode ter impacto na estabilidade do ambiente microbiano. comunidade em condições de mudança."

Mais informações: Su Ding et al, Recrutamento seletivo de lipídios por um simbionte arqueal DPANN de seu hospedeiro, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47750-2
Informações do diário: Comunicações da Natureza

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