Bacteriile și virusurile care le infectează, numite bacteriofage, sunt într-o cursă strânsă de evoluție, în care încearcă să dezvolte noi metode de protecție sau de atac.
Dar această evoluție ar putea fi schimbată de o nouă descoperire realizată cu ajutorul unui studiu realizat pe Stația Spațială Internațională, scrie Live Science.
Pe măsură ce bacteriile și virusurile se „luptă”, bacterii au evoluat pentru a se proteja mai bine.
În același timp, virusurile au dezvoltat noi metode să treacă peste aceste măsuri de apărare.
Virusurile care au evoluat în spațiu au fost trimise înapoi pe Pământ
Un nou studiu, publicat în revista PLOS Biology, descrie modul în care această confruntare se desfășoară în spațiu și oferă perspective care ar putea ajuta la proiectarea unor medicamente mai bune împotriva bacteriilor rezistente la antibiotice pe Pământ.
În studiu, cercetătorii au comparat populații de E. coli infectate cu un bacteriofag cunoscut sub numele de T7. Un set de microorganisme a fost incubat la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS), în timp ce grupuri de control identice au fost crescute pe Pământ.
Analiza probelor de pe stația spațială a arătat că microgravitația a modificat fundamental viteza și natura infecției cu fagi.
Deși fagii au reușit în continuare să infecteze și să ucidă bacteriile în spațiu, procesul a durat mai mult decât în probele de pe Pământ. Într-un studiu anterior, aceiași cercetători au emis ipoteza că ciclurile de infecție în microgravitație ar fi mai lente, deoarece fluidele nu se amestecă la fel de bine în microgravitație precum o fac sub gravitația Pământului.
„Acest nou studiu validează ipoteza și așteptările noastre,” a declarat autorul principal al studiului, Srivatsan Raman.
Pe Pământ, fluidele în care există bacteriile și virusurile sunt în mod constant puse în mișcare de gravitație. Apa caldă se ridică, apa rece coboară, iar particulele mai grele se depun la fund. Acest lucru menține totul în mișcare și în contact continuu.
În spațiu, nu există această agitare, pentru că totul plutește. Astfel, deoarece bacteriile și fagii nu se întâlneau la fel de des, fagii au fost nevoiți să se adapteze la un ritm de viață mult mai lent și să devină mai eficienți în a se atașa de bacteriile care treceau pe lângă ei.
Virusurile dezvoltate în spațiu sunt mai eficiente
Experții cred că înțelegerea acestei forme alternative de evoluție a fagilor i-ar putea ajuta să dezvolte noi terapii cu fagi. Aceste tratamente emergente pentru infecții folosesc fagi pentru a ucide bacteriile sau pentru a face microbii mai vulnerabili la antibioticele tradiționale.
„Dacă reușim să înțelegem ce fac fagii la nivel genetic pentru a se adapta mediului de microgravitație, putem aplica aceste cunoștințe în experimente cu bacterii rezistente,” a declarat Nicol Caplin, fost astrobiolog la Agenția Spațială Europeană. „Acesta poate fi un pas important în cursa pentru optimizarea antibioticelor pe Pământ.”
Secvențierea întregului genom a arătat că atât bacteriile, cât și fagii de pe ISS au acumulat mutații genetice distincte. Acestea nu au fost observate în probele de pe Pământ.
Citește și: Cum vrea NASA să distrugă Stația Spațială Internațională. Puțini știu ce se va întâmpla cu ea, de fapt
Virusurile din spațiu au acumulat mutații specifice care le-au sporit capacitatea de a infecta bacteriile, precum și abilitatea de a se lega de receptorii bacterieni. În același timp, E. coli a dezvoltat mutații care o protejau împotriva atacurilor fagilor. De exemplu, prin modificarea receptorilor, care i-a îmbunătățit supraviețuirea în microgravitație.
Când fagii au fost aduși înapoi pe Pământ și testați, modificările adaptate spațiului din proteinele lor de legare a receptorilor au dus la o activitate crescută împotriva unor tulpini de E. coli care cauzează frecvent infecții ale tractului urinar. Aceste tulpini sunt, de obicei, rezistente la fagii T7.
„A fost o descoperire întâmplătoare,” a spus Raman. „Nu ne așteptam ca fagii pe care i-am identificat pe ISS să ucidă agenți patogeni pe Pământ.”
Experții cred că au găsit mormântul lui Nefertiti. Unde ar fi îngropată mama vitregă a lui Tutankhamon...
