Uma nova investigação realizada a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) revela que as condições únicas de microgravidade alteram significativamente a dinâmica entre os bacteriófagos – vírus que infectam bactérias – e os seus hospedeiros bacterianos. O estudo, liderado por pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison e da Rhodium Scientific Inc., demonstra como a ausência de peso impacta as taxas de infecção, a adaptação genética e até mesmo o potencial para melhoria da biotecnologia terrestre.
Infecção retardada, evolução acelerada
Experimentos envolvendo o bacteriófago T7 e a bactéria Escherichia coli mostraram um atraso distinto na infecção em condições de microgravidade. Embora os fagos T7 normalmente infectem e destruam E. coli em 30 minutos na Terra, nenhum crescimento viral mensurável foi observado durante as primeiras horas no espaço. Contudo, após 23 dias, os bacteriófagos propagaram-se com sucesso, reduzindo as populações bacterianas. Isso indica que a microgravidade não previne a infecção, mas sim a retarda inicialmente.
O atraso é provavelmente causado pela redução da convecção de fluidos na ausência de gravidade, dificultando o encontro físico entre partículas virais e células bacterianas. Esta perturbação da mistura normal afecta as fases iniciais da infecção, dando às bactérias uma vantagem temporária.
Mutações genéticas revelam pressão adaptativa
Para compreender as consequências a longo prazo, os investigadores sequenciaram os genomas dos bacteriófagos e das bactérias após prolongada incubação em microgravidade. Os resultados mostraram uma abundância de novas mutações em ambos os organismos, confirmando que se adaptaram ao ambiente espacial. Criticamente, os padrões destas mutações diferiram daqueles observados sob a gravidade da Terra, sugerindo que pressões selectivas únicas estão em jogo no espaço.
O estudo concentrou-se especificamente na proteína de ligação ao receptor do bacteriófago – um componente crucial que determina a eficácia com que um vírus reconhece e infecta o seu hospedeiro. A varredura mutacional profunda revelou diferenças significativas na evolução desta proteína entre microgravidade e experimentos terrestres.
Adaptações orientadas para o espaço melhoram aplicações terrestres
Talvez a descoberta mais surpreendente seja que variantes de bacteriófagos evoluídas em microgravidade demonstraram maior eficácia contra cepas de E resistentes a medicamentos. coli na Terra. Isto sugere que as pressões seletivas do espaço podem gerar adaptações virais com aplicações terrestres valiosas, abrindo potencialmente novos caminhos para a terapia fágica e a biotecnologia.
“A exploração da atividade dos fagos em ambientes não terrestres revela novos determinantes genéticos de aptidão e abre novos caminhos para a engenharia de fagos para uso terrestre.”
O sucesso desta investigação estabelece uma base para futuras investigações na ISS. Ao estudar como os vírus e as bactérias evoluem em condições extremas, os cientistas podem descobrir novas formas de combater a resistência aos antibióticos, desenvolver ferramentas de diagnóstico avançadas e aproveitar o poder dos fagos para uma série de fins biotecnológicos.
Este estudo reforça o valor da investigação espacial não só para a compreensão dos processos biológicos fundamentais, mas também para a geração de soluções práticas para desafios terrestres prementes.
P. Huss et al. 2026. A microgravidade remodela a coevolução bacteriófago-hospedeiro a bordo da Estação Espacial Internacional. PLoS Biol 24 (1): e3003568; doi: 10.1371/journal.pbio.3003568
