Imagem mais precisa já feita de uma bactéria mostra detalhes incríveis da membrana

Bactérias são organismos unicelulares muito pequenos que geralmente têm alguns micrômetros (1 metro dividido em 100.000 vezes) de comprimento. Ainda assim, pesquisadores conseguiram gerar a imagem mais detalhada de uma bactéria até o momento. O trabalho mostra detalhes novos e importantes sobre a membrana de uma Escherichia coli.

De acordo com a pesquisa, a imagem mostrou regiões desiguais na membrana externa da bactéria E. coli. Essa membrana, aliás, é uma característica de bactérias gram-negativas que pode auxiliar na resistência a antibióticos e transmissibilidade.

A coloração de Gram, inclusive, é a técnica que dá o nome a esta classificação de uma bactéria. Um microrganismo gram-positivo possui uma parede celular com açúcares (peptideoglicanos) bastante espessos. Já as bactérias gram-negativas possuem menos destes açúcares, mas têm adaptações que contribuem para a resistência a fármacos, como é o caso da membrana externa.

Acontece que a partir da imagem inovadora, cientistas conseguiram identificar possíveis brechas na membrana da E. coli (gram-negativa). Algumas partes da membrana possuem aglomerados de glicolipídeos, certos tipos de gordura, enquanto outras porções são mais proteicas.

Isso é importante porque até o momento se acreditava que a distribuição entre proteínas e glicolipídeos era igual pela membrana. Uma vez que as proteínas são mais resistentes, talvez essas “ilhas” de lipídeos possam ser um ponto fraco na barreira mais importante de resistência a antibióticos em uma bactéria.

Como observar detalhes tão pequenos da bactéria

Todo microscópio tem uma resolução máxima. Ou seja, uma distância limite na qual é possível diferenciar dois pontos. Por esse motivo, é muito difícil observar certas estruturas a um microscópio óptico, onde o limite de resolução é de 0,2 micrômetros. Assim, para gerar as imagens presentes nesse post, pesquisadores precisaram de um recurso diferente.

A microscopia de força atômica – que tem um nome que parece ter saído de uma ficção científica – permite uma análise muito mais detalhada de uma superfície. Essa técnica usa uma pequena sonda similar a uma agulha microscópica para analisar a superfície de materiais.

Os autores da pesquisa, que ainda será publicada no periódico PNAS com o nome “Phase separation in the outer membrane of Escherichia coli”, utilizaram então esse tipo de microscopia sobre uma bactéria.

O resultado mostra, portanto, vários pequenos poros na membrana externa do microrganismos. Estes são proteínas, como as porinas, que permitem a segurança e a entrada de nutrientes na célula. Já áreas mais planas da membrana mostram aglomerados de glicolipídeos, o possível alvo para novos antibióticos.

De forma geral, a E. coli em si não causa problemas graves, apesar de algumas variantes serem parasitas indesejados do trato intestinal humano. Contudo, outras bactérias gram-negativas são altamente perigosas, especialmente para variantes resistentes a antibióticos.

A Acinetobacter baumannii e Pseudomonas aeruginosa, por exemplo, podem causar pneumonias frequentemente letais. Quando em contato com ambientes hospitalares, especialmente, estes organismos podem desenvolver a resistência a diversos antibióticos por um processo de seleção.

Diversas infeções hospitalares acabam evoluindo a quadros graves e mortais pela falta de drogas efetivas contra microrganismos que já conhecemos a muito tempo. Este tem sido um dos problemas, aliás, do alto número de internações por Covid-19: as infecções secundárias resistentes.

Com informações de Science Alert.