MECANISMOS DE SOBREVIVÊNCIA E
ADAPTAÇÃO DE BACTÉRIAS
DIANTE DA PREDAÇÃO POR PROTOZOÁRIOS.
Protozoários
-Exclusivamente unicelulares.
-Variam entre 2 e 1000 μms.
-Protistas heterotróficos.
-Estruturas para a locomoção, como: pseudópodos, flagelos e cílios.
• Predação por protozoários é um fator
de contribuição importante para a
diversificação de bactérias.
• Alta pressão de predação e o potencial adaptativo da comunidade de bactérias
promove o desenvolvimento e prevalência de bactérias resistentes.
Biofilmes
• Os biofilmes são comunidades biológicas com um
elevado grau de organização, onde as bactérias formam
comunidades estruturadas, coordenadas e funcionais.
• A associação dos organismos em biofilmes constitui
uma forma de proteção ao seu desenvolvimento,
favorecendo relações simbióticas e permitindo a
sobrevivência em ambientes hostis.
• Impacto da predação de flagelos em um biofilme de Pseudomonas aeruginosa.
Biofilme de 3 dias sem
co-cultivação.
Formação de microcolônias
no biofilme na presença de
protozoários (red).
Biofilme de 7 dias após
4 dias de co-cultivação.
Quorum sensing
• O quorum sensing corresponde a um processo de comunicação
intra e interespécies microbianas, consequente da diminuição do
número de colônias bacterianas.
• Os microrganismos têm a capacidade de se comportar como
organismos complexos, capazes de se comunicar e agir
coordenadamente, respondendo a diferentes estímulos de
modo unificado.
Processo em bactérias
luminescentes marinhas
• A figura 1 mostra o crescimento da bactéria
Pseudomonas aeruginosa sem a presença do
protozoário Rhynchomonas nasuta flagelado
(NONGRAZ) e com a presença do protozoário
(GRAZ) (3 dias de cultura)
• Como observado, quando existe o protozoário
as bactérias formam microcolonias e tem seu
número bem reduzido, situação inversa de
quando não há protozoário , onde a bactéria
cresce normalmente em um biofilme fino e
homogêneo.
Fig. 1.
Structure of 3-day-old biofilms of wild-type Pseudomonas aeruginosa
PAO1 growing without (NONGRAZ) and with the flagellate Rhynchomonas nasuta (GRAZ).
Bacterial cells are GFP-tagged. Scale bar = 100mm
.
• A tabela mostra em números as informações da figura anterior, e dados extras onde o
mesmo experimento da figura 1 foi repetido com 2 cepas mutantes da bactéria
P.aeruginosa, a PAO-R1 e a rhlR/lasR as duas tem depleção da proteína lasR que codifica
o principal regulador de transcrição da via las quorum-sensing. (3 dias de cultura)
• Para se aprofundar, 5 cepas foram testadas com e sem protozoários. AS cepas PAO1 wildtype, pilA com deficiência no piloIV, filM com deficiência flagelar, PDO300 que
superexpressa alginato, e rpoN que possui RpoN deficiente. (3 dias de cultura)
• Depois observou-se os valores nos biofilmes GRAZ E NONGRAZ
• De acordo com os valores de
números de microcolônias e tamanho
de microcolônias, foi feito um gráfico
relacionando-os. (3 dias de cultura)
• Comparação do crescimento dos
protozoários em cada cepa de
bactéria diferente. (3 dias de
cultura)
• Após testar sempre com 3 dias de cultura com as cepas e as bactérias juntas desde o
inicio, ele agora irá testar o crescimento dos protozoários, quando colocados 3 dias
depois do inicio da cultura das bactérias, os protozoários não passam de 24h de vida nas
cepas PAO1 wild-type , pilA/filiM e rpoN
• Entretanto nas cepas rhlR/lasR e PDO300 houve crescimento dos protozoários.
•A
figura mostra a
formação de microcolônias
nos biofilmes GRAZ e
NONGRAZ,
das
cepas
rhlR/lasR e PDO300.
• Pode-se
observar
o
numero
diminuído
de
microcolônias e a diferença
de tamanho entre elas.
Conclusão
• O artigo sugere uma função adicional pra a formação de microcolônias em biofilmes.
• Foi demonstrado que as microcolônias oferecem um efetivo mecanismo de resistência à
predação por protozoários.
1.Quanto as cepas filM e pilA.
• Nas bactérias com flagelo e pilo tipo4 depletados, foi provado que a presença do
protozoário é essencial para a formação de microcolônias.
2.Quanto as cepas PDO300.
• Estas bactérias que superexpressam alginato formam microcolônias de forma precoce (a
única que forma microcolônias na ausência do protozoário) e passa a ser menos vulnerável
à predação por parte do protozoário.
3.Quanto as cepas rpoN.
• O fato da presença de grandes microcolônias nas cepas de rpoN depletado comparado
com as colônias do tipo selvagem, pode ser explicado pelo fato de que as microcolônias são
formadas ao longo de 2 processos simultaneamente: agregação celular e crescimento de
colônias. Genericamente, a taxa de crescimento bacteriano não afeta o número de
microcolônias, mas sim o seu tamanho. O tamanho dessas colônias pode ser resultado do
aumento do acesso de nutrientes ao longo da atividade do protozoário.