O Vibrio fischeri é uma bactéria que emite luz no órgão bioluminescente de uma lula. Em troca, a lula bioluminescente oferece proteção e nutrientes. Este é um bom exemplo de simbiose que podemos encontrar no reino animal.
Micróbios benéficos desempenham um papel crítico na saúde dos organismos que infectam, incluindo humanos.
Os microrganismos são capazes de colonizar qualquer habitat, das águas marinhas mais profundas ao trato gastrointestinal dos mamíferos.
Em muitas das interações que ocorrem entre um organismo e uma bactéria estabelece-se uma simbiose em que ambas as espécies obtêm benefícios. Como é o caso da microbiota ou microbioma.
Então, a simbiose é um fenômeno muito difundido no mundo animal. A seguir, contamos o curioso caso da relação mutualística que existe entre as bactérias Vibrio fischeri e a lula bioluminescente havaiana (Escolopos Euprymna).
Vibrio fischeri
V. fischeri é uma bactéria marinha, pertencente à família Vibrionaceae, que ele pode ser encontrado gratuitamente ou associado a um host. Existem diferentes cepas bioluminescentes que estabelecem relações mutualísticas com lulas e alguns peixes marinhos.
Com frequencia, V. fischeri é usado como organismo modelo para estudar o papel do metabolismo das bactérias simbióticas.
Sensor de quorum (QS)
Como você já sabe, as bactérias são seres unicelulares. Anos atrás pensava-se que realizavam apenas processos simples e individualizados. Porém, são capazes de interagir coletivamente, como se fossem um organismo multicelular. Dessa forma, eles coordenam processos como a bioluminescência, a formação de biofilmes, desenvolvimento e diferenciação celular ou virulência.
Sensor de quorum, ou mecanismo do tipo quorum, é um exemplo de comunicação que ocorre entre bactérias.
Baseia-se na detecção de um sinal ou substância ambiental e na resposta a essa modificação, para atingir a adaptação e sobrevivência completas, por meio de alterações na expressão gênica.
Portanto, este procedimento permite sincronizar o comportamento da população bacteriana, mas para isso deve haver um grande número de bactérias.
Portanto, a produção de luz em V. fischeri É controlado pelo mecanismo QS e para que seja realizado, como já mencionamos, deve haver uma alta densidade de população bacteriana.
Simbiose entre V. fischeri Y E. scolopes
Como já sabemos, bactérias têm a capacidade de se adaptar a uma ampla variedade de ambientes, graças ao fato de que percebem seu ambiente e respondem a ele.
Para fazer isso, eles reconhecem sinais extracelulares e ativam as vias intracelulares, o que leva a mecanismos de ativação para regular a expressão gênica.
Começo da simbiose
O estágio de colonização é uma etapa crítica no estabelecimento da simbiose.
Quando os ovos eclodem, os filhotes E. scolopes não apresentam essas bactérias em seu interior, mas as obtêm do meio marinho em poucas horas. A partir desse momento, eles mantêm a simbiose por toda a vida.
O órgão de luz (órgão de luz) não é exposto em contato direto com a água do mar, assim que E. scolopes ventila a água e quaisquer células bacterianas para este órgão.
Além disso, possui uma fisiologia que permite a entrada e colonização permanente por V. fischeri. Ao mesmo tempo, exclui todas as outras espécies encontradas no mar.
Fonte: Pinterest
Durante o trânsito da água do mar para o órgão emissor de luz, Essas bactérias devem passar por diferentes microambientes dentro do hospedeiro. Por outro lado, devem superar diferentes sinais químicos, o que garante a colonização específica por essas bactérias.
A bactéria V. fischeri passam por dutos do órgão de luz e migram em direção às criptas, onde a colonização é estabelecida.
Nessas criptas, eles devem atingir uma alta densidade celular e produzir luz. Os cílios, que estão presentes nos apêndices dos tecidos do órgão da luz, ajudam a direcionar as bactérias para sua superfície.
Quais são os benefícios da lula bioluminescente e V. fischeri?
V. fischeri São as bactérias marinhas que colonizam o órgão bioluminescente desses cefalópodes. Uma vez lá, eles estabelecem uma relação simbiótica:
- durante a noite as bactérias ficam protegidas em um nicho, onde também obtêm os nutrientes de que precisam;
- Entretanto, a lula usa a luz gerada pela população de V. fischeri passar despercebido de predadores, porque naquele momento simula a luz da lua, e é aí que aproveita para se alimentar.
Todos os dias, ao amanhecer, a lula expele 95% da população de bactérias simbiontes para o meio ambiente. O resto, que ficou no órgão de luz, aproveita para se multiplicar.
Entretanto, o animal permanece enterrado na areia pelo resto do dia. À noite, a lula bioluminescente emerge e a população bacteriana já cresceu o suficiente para produzir luz.
Bactérias para entender a vida
O estudo dessa interação simbiótica tem sido usado como um modelo para entender a interação microorganismo-hospedeiro nas últimas décadas. Além disso, ajuda a entender como funciona a simbiose desde os estágios iniciais da colonização, até o resto da vida do animal.
Por fim, é interessante destacar como as bactérias, que compõem esse mundo microscópico, desempenham uma função fundamental no reino animal. É verdade que eles são a causa de inúmeras infecções e doenças, no entanto, Nunca deixa de nos surpreender até que ponto eles são necessários para a vida.
Capa: Lula Bioluminescente de Tojama (Japão) | Pinterest.