As bactérias desenvolveram várias estratégias para sobreviver em ambientes com baixo teor de oxigênio, conhecidos como hipóxia ou condições anóxicas. Aqui estão alguns mecanismos empregados pelas bactérias para lidar com os baixos níveis de oxigênio:
1.
Respiração Aeróbica: Certas bactérias são aeróbias obrigatórias, necessitando de oxigênio para seus processos metabólicos. Quando o oxigênio se torna limitante, algumas dessas bactérias podem mudar para modos alternativos de metabolismo para conservar energia.
2.
Respiração Anaeróbica: Algumas bactérias são anaeróbias facultativas, capazes de respiração aeróbica e anaeróbica. Sob condições de baixo oxigênio, eles podem mudar para a respiração anaeróbica, utilizando aceitadores de elétrons alternativos, como nitrato, sulfato ou fumarato, em vez de oxigênio.
3.
Fermentação: Muitas bactérias são anaeróbias obrigatórias, dependendo apenas da fermentação para a produção de energia. A fermentação envolve a quebra de compostos orgânicos sem usar oxigênio como aceptor de elétrons. Este processo resulta na produção de produtos finais como lactato, etanol ou propionato.
4.
Detecção e adaptação de oxigênio: As bactérias possuem mecanismos de detecção de oxigênio para detectar e responder a mudanças nos níveis de oxigênio. Eles podem regular a expressão genética e as vias metabólicas de acordo. Por exemplo, o sistema SoxRS em *Escherichia coli* ativa genes envolvidos na resposta ao estresse oxidativo sob condições de baixo oxigênio.
5.
Formação de Biofilme: Algumas bactérias formam biofilmes protetores, que são comunidades de células encerradas numa matriz de material extracelular. Os biofilmes podem criar microambientes com níveis reduzidos de oxigênio, permitindo que as bactérias sobrevivam em condições de baixo oxigênio.
6.
Formação de esporos: Certas bactérias, como as espécies Bacillus e Clostridium, podem formar estruturas dormentes chamadas endósporos quando expostas a condições adversas, incluindo baixo nível de oxigênio. Os endósporos podem resistir a ambientes agressivos e germinar quando as condições se tornam mais favoráveis, incluindo a presença de oxigênio.
7.
Transferência horizontal de genes: As bactérias podem adquirir genes de outros organismos através da transferência horizontal de genes, o que lhes permite adquirir novas capacidades metabólicas. Algumas bactérias podem adquirir genes que codificam enzimas envolvidas na respiração anaeróbica ou na fermentação de outras bactérias, permitindo-lhes sobreviver em ambientes com baixo teor de oxigênio.
8.
Flexibilidade metabólica: Algumas bactérias exibem flexibilidade metabólica, permitindo-lhes modificar as suas vias metabólicas com base na disponibilidade de oxigénio. Eles podem alternar entre o metabolismo aeróbico e anaeróbico, dependendo dos níveis de oxigênio, para garantir sua sobrevivência.
Ao empregar estas estratégias, as bactérias podem adaptar-se e prosperar em diversos ambientes, incluindo aqueles com baixos níveis de oxigénio. Estas adaptações são essenciais para manter o equilíbrio ecológico e desempenham um papel crucial em vários processos naturais e aplicações industriais.
