Os cientistas descobriram que as bactérias podem criar algo como memórias sobre quando formar estratégias que podem causar infecções perigosas nas pessoas, tais como resistência a antibióticos e enxames bacterianos quando milhões de bactérias se juntam numa única superfície. A descoberta - que tem aplicações potenciais na prevenção e combate a infecções bacterianas e no tratamento de bactérias resistentes a antibióticos - está relacionada com um elemento químico comum que as células bacterianas podem usar para formar e transmitir estas memórias à sua descendência nas gerações posteriores.

Pesquisadores da Universidade do Texas em Austin descobriram que a bactéria E. coli usa os níveis de ferro como forma de armazenar informações sobre diferentes comportamentos que podem então ser ativados em resposta a certos estímulos.

As descobertas são publicadas no Proceedings of the National Academy of Sciences .

Os cientistas já haviam observado que bactérias que tiveram uma experiência anterior de enxameação (movendo-se em uma superfície como um coletivo usando flagelos) melhoram o desempenho da enxameação subsequente. A equipe de pesquisa liderada pela UT decidiu descobrir o porquê. As bactérias não possuem neurônios, sinapses ou sistema nervoso, então quaisquer lembranças não são como as de apagar velas em uma festa de aniversário de infância. Eles são mais como informações armazenadas em um computador.

“As bactérias não têm cérebro, mas podem recolher informações do seu ambiente e, se encontrarem esse ambiente com frequência, podem armazenar essas informações e acessá-las rapidamente mais tarde para seu benefício”, disse Souvik Bhattacharyya, autor principal e pesquisador do estudo. reitor em início de carreira no Departamento de Biociências Moleculares da UT.

Tudo se resume ao ferro , um dos elementos mais abundantes da Terra. Bactérias singulares e flutuantes têm níveis variados de ferro. Os cientistas observaram que as células bacterianas com níveis mais baixos de ferro eram melhores em enxameação. Em contraste, as bactérias que formaram biofilmes, esteiras densas e pegajosas de bactérias em superfícies sólidas, tinham níveis elevados de ferro nas suas células. Bactérias com tolerância a antibióticos também apresentaram níveis equilibrados de ferro. Essas memórias férreas persistem por pelo menos quatro gerações e desaparecem na sétima geração.

"Antes de haver oxigênio na atmosfera da Terra, a vida celular inicial utilizava o ferro para muitos processos celulares. O ferro não é apenas crítico na origem da vida na Terra, mas também na evolução da vida", disse Bhattacharyya. "Faz sentido que as células o utilizem desta forma."

Os investigadores teorizam que quando os níveis de ferro estão baixos, as memórias bacterianas são desencadeadas para formar um enxame migratório em rápido movimento em busca de ferro no ambiente. Quando os níveis de ferro estão elevados, as memórias indicam que este ambiente é um bom local para permanecer e formar um biofilme.

“Os níveis de ferro são definitivamente um alvo para a terapêutica porque o ferro é um fator importante na virulência”, disse Bhattacharyya. “Em última análise, quanto mais sabemos sobre o comportamento bacteriano, mais fácil é combatê-las”.