Vírus 'espionam' sinais uns dos outros e podem ser enganados por rivais, mostra estudo

Colônia da bactéria Bacillus subtilis cultivada em meio sólido; estruturas mostram como microrganismos se organizam e crescem coletivamente. Elvina Smith Ví...

Colônia da bactéria Bacillus subtilis cultivada em meio sólido; estruturas mostram como microrganismos se organizam e crescem coletivamente. Elvina Smith Vírus são capazes de "escutar" conversas químicas trocadas por outras espécies de vírus — e essa espionagem pode sair pela culatra. É isso o que mostra um estudo publicado nesta terça-feira (31) na prestigiada revista científica "Cell" por pesquisadores da Universidade de Exeter, no Reino Unido. 📱Baixe o app do g1 para ver notícias em tempo real e de graça A descoberta revela que a comunicação viral é mais complexa e imprevisível do que se imaginava, e abre caminho para entender como infecções se desenvolvem em ambientes com múltiplos vírus presentes ao mesmo tempo. 🦠 Os vírus estudados são os chamados fagos, que infectam bactérias e são encontrados em abundância no solo. Ao invadir uma célula bacteriana, esses vírus enfrentam uma escolha estratégica: matar a célula imediatamente, liberando cópias de si mesmos para infectar outras bactérias próximas, ou se camuflar dentro do genoma da bactéria e aguardar um momento mais favorável. Essa segunda opção, chamada lisogenia, é uma forma de dormência: o vírus fica "adormecido" dentro da célula hospedeira, sem causar dano imediato, à espera de melhores condições. Veja os vídeos que estão em alta no g1 Para tomar essa decisão, alguns fagos usam um sistema de comunicação química chamado "arbítrio". Durante a infecção, eles liberam pequenas moléculas no ambiente. Quando essas moléculas se acumulam, é sinal de que muitas células já foram infectadas e o estoque de hospedeiros está escasso: hora de entrar em modo de espera. Mas quando a concentração é baixa, o caminho é atacar. O sistema funciona como um termômetro da situação, uma leitura do ambiente antes de agir. ❗O que o novo estudo revelou é que esse sinal NÃO fica restrito aos vírus da mesma espécie. Outros fagos, alguns deles muito distantes geneticamente do emissor, conseguem captar essas mensagens e responder a elas, mesmo que o sinal não tenha sido feito para eles e não reflita de forma precisa a situação em que se encontram. "Quando um fago detecta sinais de outra espécie, ele tende a entrar em dormência em vez de matar a célula e liberar novos vírus, mesmo que a mensagem não tenha sido feita para ele e não reflita sua própria situação", disse ao g1 a ecologista molecular Robyn Manley, da Universidade de Exeter e autora do estudo. O resultado é que o vírus que interceptou o sinal errado pode tomar a decisão errada. Se há muitas células disponíveis para infectar, mas o fago está lendo um sinal alheio que diz o contrário, ele vai se esconder quando deveria atacar, perdendo oportunidades de se replicar. Esse erro pode ser custoso: vírus que escolhem lisogenia quando deveriam entrar em lise dependem da sobrevivência da bactéria hospedeira para persistir. E vírus que fazem o caminho inverso — atacam quando não há hospedeiros suficientes — produzem cópias que não encontram para onde ir e acabam destruídas no ambiente. Biofilme da bactéria Bacillus subtilis com 24 horas de crescimento; em verde, células vivas, e em vermelho, células mortas ou danificadas. Elvina Smith / University of Exeter Comunicação sem fronteiras Mas a história tem uma camada a mais. Os pesquisadores identificaram que a espionagem pode, em alguns casos, ser vantajosa para o vírus que emitiu o sinal. Quando um fago já está integrado ao genoma bacteriano (ou seja, em estado de dormência), ele pode se beneficiar se outro vírus recém-chegado "ouvir" seus sinais e optar por também entrar em dormência, em vez de destruir a célula que os abriga a ambos. Nesse cenário, o fago dormente está, efetivamente, manipulando o comportamento do intruso. "Isso pode beneficiar o vírus que enviou o sinal, pois impede que outro vírus mate as células, mas pode ter um custo para o vírus que responde", explicou Manley. "Em outras palavras, a comunicação viral não é apenas cooperação. Às vezes, é manipulação." A descoberta não é apenas curiosidade científica. O sistema de comunicação por arbitrium foi descrito pela primeira vez em 2017, em um artigo publicado na Nature pelo grupo do Instituto Weizmann de Ciência, em Israel. À época, o achado já foi considerado surpreendente: vírus até então eram vistos como partículas passivas, sem capacidade de coordenar comportamentos coletivos. O novo estudo vai além e mostra que essa comunicação extrapola as fronteiras da espécie: com consequências imprevisíveis. "Não víamos mais os vírus como partículas passivas que reagem apenas ao hospedeiro. Agora vemos que alguns vírus conseguem perceber o ambiente, integrar diferentes sinais e ajustar sua estratégia de infecção", disse a pesquisadora. Nossos resultados acrescentam uma camada a mais: os vírus não respondem apenas ao hospedeiro — eles também podem responder a outros vírus e, em alguns casos, influenciar o comportamento uns dos outros. LEIA TAMBÉM: Astronauta da Nasa flagra fenômeno luminoso raro durante tempestade vista do espaço; entenda Em fenômeno inédito, cientistas descobrem planeta que acelera sua própria destruição; entenda O teste de DNA em osso que pode reescrever a história do Egito antigo Micrografia eletrônica de transmissão mostra fagos com cauda, vírus que infectam bactérias. Citizen Phage Library e Bioimaging Centre / University of Exeter Os experimentos foram feitos com fagos e bactérias do gênero Bacillus, comuns no solo. Mas as implicações podem alcançar outros sistemas biológicos. Manley aponta que muitos vírus que infectam humanos também alternam entre fases ativas e dormentes, o vírus do herpes simples é um exemplo claro, capaz de permanecer latente por longos períodos antes de se reativar. Contudo, ainda não há evidências de que o mesmo tipo de comunicação química ocorra nesses vírus, mas o campo é novo e as interações entre vírus em ambientes complexos são pouco compreendidas. "Possivelmente existem sistemas semelhantes em vírus que infectam humanos", disse Manley. "Compreender como os vírus decidem quando se ativar ou permanecer dormentes é central para prever a dinâmica das doenças." Os próximos passos da equipe incluem investigar o quão disseminadas são essas interações entre espécies virais e como elas se comportam em ambientes mais complexos, próximos da realidade, longe das condições controladas de laboratório. A meta é construir uma visão mais completa de como vírus se comportam em comunidade, não isoladamente. LEIA TAMBÉM: Como a inteligência artificial padroniza a forma como as pessoas se expressam e pensam O que acontece quando um clone é clonado repetidas vezes? Ciência finalmente tem a resposta Nasa gastará US$ 20 bilhões em base na Lua e cancela estação orbital lunar