Bactérias na boca se reproduzem de maneira estranha e rara, descobrem os cientistas: WebCuriosos

O ecossistema microbiano aninhado na sua boca está dando aos cientistas uma ferramenta rara para aprender sobre como as bactérias se multiplicam.

Uma das bactérias mais comuns que vivem na placa dentária, uma bactéria filamentosa chamada Corynebacterium matruchotiinão se divide em duas células-filhas como a maioria das divisões celulares, mas em vários novos micróbios em um processo mais raro denominado múltiplo. fissão.

Liderada pelo microbiologista Scott Chimileski, do Laboratório Biológico Marinho dos EUA, uma equipe de cientistas observou C. matruchotii células se dividindo em até 14 novas células – um feito que pode nos dizer como esses organismos formam a estrutura que sustenta os hospedeiros de outros micróbios que vivem em sua boca.

“Os recifes têm corais, as florestas têm árvores e a placa dentária na nossa boca tem Corinebactéria“, explica a microbiologista Jessica Mark Welch do ADA Forsyth Institute e do Laboratório Biológico Marinho.

“O Corinebactéria as células da placa dentária são como uma árvore grande e espessa na floresta; eles criam uma estrutura espacial que fornece o habitat para muitas outras espécies de bactérias ao seu redor.”

A maioria das bactérias e arqueas se reproduzem por meio de um processo assexuado chamado fissão binária. O material genético se divide, e a própria célula então se divide, resultando em dois organismos onde havia um.

Welch e seus colegas ficaram interessados ​​na forma como C. matruchotii propaga depois de conduzir um estudo anterior na forma como as colônias de bactérias da placa se organizam espacialmente no biofilme que reveste os dentes humanos. O microbioma da placa forma uma espécie de estrutura pontiaguda de “ouriço”, com filamentos de C. matruchotii como base.

Para observar como essas estruturas adicionam novos filamentos, os pesquisadores usaram microscopia de lapso de tempo, observando em tempo real como as bactérias do microbioma interagem entre si, coexistem, se propagam e crescem.

Foi aqui que eles viram a divisão celular incomum de C. matruchotii não era do tipo binário normal, mas muito mais prolífico. E faz isso de uma forma muito estranha.

Primeiro, o filamento se alonga em apenas uma extremidade, crescendo muito mais do que o tamanho normal da célula. Fá-lo a uma velocidade cinco vezes mais rápida do que outras tecnologias estreitamente relacionadas. Corinebactéria espécies que vivem no nariz ou na pele.

Então, uma série de paredes divisórias chamadas septos formam-se simultaneamente, antes que a célula se divida em 3 a 14 células-filhas completas.

Graças a este estranho processo, uma colónia de C. matruchotii pode crescer muito rápido, até meio milímetro por dia – o que pode ajudar a explicar por que a placa começa a retornar aos dentes em poucas horas, não importa o quão vigorosamente você os limpe.

“Esses biofilmes são como florestas tropicais microscópicas. As bactérias nesses biofilmes interagem à medida que crescem e se dividem. Achamos que o incomum C. matruchotii O ciclo celular permite que esta espécie forme redes muito densas no centro do biofilme,” Chimileski diz.

“Algo neste habitat muito denso e competitivo da placa dentária pode ter impulsionado a evolução desta forma de crescimento”.

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Outra coisa interessante sobre C. matruchotii o que pode impulsionar seu estranho crescimento e divisão é a falta de um flagelo; o apêndice em forma de chicote que outras bactérias usam para se locomover. Por estar fixo, o seu rápido crescimento pode ser um meio de explorar o seu ambiente e procurar fontes de alimento, dizem os investigadores.

Pode ser assim que o micróbio ganha uma vantagem competitiva no ambiente repleto de bactérias da boca humana. Mas nunca vimos nada parecido. É uma forma totalmente nova de as bactérias prosperarem – e tem estado aqui, desde sempre, nos nossos próprios corpos.

“Propomos que o rápido crescimento por extensão da ponta e divisão múltipla simultânea explique como C. matruchotii supera outros táxons para formar redes filamentosas no núcleo do biofilme da placa dentária”, os pesquisadores escrevem em seu artigo.

“Nossas descobertas vão além do microbioma oral, revelando um ciclo celular bacteriano único e um exemplo de como a morfologia celular e a estratégia reprodutiva podem influenciar a organização espacial das comunidades microbianas”.

As descobertas foram publicadas no Anais da Academia Nacional de Ciências.