Cientistas da Universidade Estadual do Arizona identificaram duas maneiras inesperadas pelas quais as bactérias podem se espalhar sem suas estruturas de flagelos habituais. Em um estudo, E. coli e Salmonella usam fermentação de açúcar para criar correntes fluidas para migração superficial, apelidada de 'swashing'. Um estudo separado revela uma 'caixa de engrenagens' molecular em flavobactérias que controla o movimento direcional.
Nova pesquisa da Universidade Estadual do Arizona demonstra que as bactérias possuem métodos alternativos de propulsão além de seus flagelos típicos, que são estruturas semelhantes a chicotes que normalmente permitem o movimento. Essas descobertas destacam a adaptabilidade dos micróbios na disseminação por superfícies, com implicações potenciais para o controle de infecções. Os micróbios podem colonizar dispositivos médicos, feridas, equipamentos alimentares e locais do corpo como muco ou trato urinário, onde predominam ambientes úmidos ricos em açúcar. Ajustar fatores como pH ou níveis de açúcar pode limitar essa disseminação. No primeiro estudo, liderado por Navish Wadhwa, do Biodesign Center for Mechanisms of Evolution e do Departamento de Física da ASU, os pesquisadores examinaram E. coli e Salmonella. Mesmo com flagelos desativados, essas bactérias migraram por superfícies úmidas fermentando açúcares como glicose, maltose ou xilose. Esse processo libera subprodutos ácidos como acetato e formiato, gerando pequenas correntes fluidas externas que impulsionam a colônia bacteriana, um fenômeno chamado 'swashing'. O estudo, publicado no Journal of Bacteriology e selecionado como Editor's Pick, mostrou que o swashing requer açúcares fermentáveis e pode ser interrompido por surfactantes, ao contrário do enxameamento impulsionado por flagelos. Wadhwa observou: «Ficamos impressionados com a capacidade dessas bactérias de migrar por superfícies sem flagelos funcionais. Na verdade, nossos colaboradores projetaram originalmente esse experimento como um 'controle negativo', significando que esperávamos que, uma vez sem flagelos, as células não se movessem.» Ele acrescentou: «Mas as bactérias migraram sem restrições, como se nada estivesse errado, iniciando uma busca de vários anos para entender como elas faziam isso.» Esse mecanismo pode explicar a colonização bacteriana de dispositivos médicos, feridas, equipamentos de alimentos e locais corporais como muco ou trato urinário, onde predominam ambientes úmidos ricos em açúcar. Ajustar fatores como pH ou níveis de açúcar pode limitar essa disseminação. O segundo estudo focou em flavobactérias, que deslizam usando o sistema de secreção tipo 9 (T9SS), uma esteira transportadora molecular semelhante a um snowmobile. Uma proteína chamada GldJ atua como uma alavanca de câmbio, revertendo a direção do motor de anti-horário para horário quando alterada, permitindo navegação precisa. Publicado no mBio, o estudo foi conduzido por Shrivastava, do Biodesign Center for Fundamental and Applied Microbiomics, Biodesign Center for Mechanisms of Evolution e Escola de Ciências da Vida da ASU. Shrivastava afirmou: «Estamos muito animados por termos descoberto um extraordinário sistema de nan engranagem de duplo papel que integra um mecanismo de feedback, revelando um snowmobile biológico controlável e mostrando como as bactérias ajustam precisamente a motilidade e a secreção em ambientes dinâmicos.» O T9SS influencia a saúde de forma variada: no microbioma oral, está ligado a doenças gengivais, inflamação, doenças cardíacas e Alzheimer; no intestino, protege anticorpos, auxiliando defesas imunológicas e vacinas. Ambos os estudos destacam a necessidade de estratégias que visem o metabolismo ou sistemas moleculares, além de apenas flagelos, para conter infecções e biofilmes.
