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.

Biofilme de 7 dias após 4 dias de co-cultivação. Impacto da predação de flagelos em um biofilme de Pseudomonas aeruginosa. Formação de microcolônias no biofilme na presença de protozoários (red). Biofilme de 7 dias após 4 dias de co-cultivação. Biofilme de 3 dias sem co-cultivação.

Processo em bactérias luminescentes marinhas 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 Para se aprofundar, 5 cepas foram testadas com e sem protozoários. AS cepas PAO1 wild-type, 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. 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. 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. 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.