10 tipos de bactérias com superpoderes reais

Com o seu tamanho microscópico, as bactérias estão por toda parte ^[1] e podem realizar feitos que são inatingíveis para seres como nós. Nos últimos tempos, mostramos alguns microorganismos verdadeiramente extraordinários, como bactérias que comem resíduos radioativos . No entanto, existem certas espécies dessas pequenas criaturas com habilidades que poderíamos dizer que são verdadeiros superpoderes.

Agora, mostraremos dez tipos de bactérias com poderes que você esperaria ver em uma história em quadrinhos de super-heróis, em vez de na vida real. Se esta informação inspirar qualquer estúdio de cinema a fazer um filme de grande sucesso sobre bactérias super-heróis, recomendamos fortemente que você peça primeiro a permissão dos cientistas.

10 Caulobacter Crescentus
(As bactérias superadesivas)

Se uma lagartixa se fixa a uma superfície com as pernas, seriam necessárias centenas de quilogramas de força para a “desgrudar” dali. No entanto, mesmo isso não se compara ao que a bactéria Caulobacter crescentus pode fazer. Como se fosse uma versão bacteriana do Homem-Aranha , C. crescentus tem uma força de adesão sete vezes maior que a das lagartixas e é três a quatro vezes mais adesiva que a supercola comercial.

C. crescentus vive em qualquer ambiente úmido e em qualquer tipo de água, seja doce, salgada ou mesmo água da torneira. O micróbio se move com a ajuda de um apêndice chamado flagelo até encontrar um lugar para morar. Em seguida, uma extremidade do C. crescentus fixa-se à superfície em questão, após o que a bactéria é ancorada a ela através de estruturas finas chamadas pili. Quando C. crescentus está finalmente em posição, ele secreta uma substância adesiva açucarada que gruda a criatura na superfície imediatamente.

Os resultados dos testes científicos mostraram que a “supercola” do C. crescentus tem uma força adesiva de cerca de cinco toneladas por polegada quadrada. Ou seja, um pequeno pedaço dessa substância seria suficiente para levantar um elefante ou vários carros do chão. ^[2] Como C. crescentus se move em locais onde não há muito o que comer, acredita-se que essas bactérias também usem sua supercola para captar nutrientes. Evidentemente, os cientistas vêem o potencial prático de uma substância tão pegajosa, cujos usos podem variar desde adesivos cirúrgicos até materiais de construção duráveis.

9 Bactérias Magnetotáticas
(Ímãs Vivos)

Um poder verdadeiramente surpreendente seria controlar o magnetismo. Perceber campos magnéticos próximos, manipular objetos metálicos e mover-se apenas aproveitando o campo magnético da Terra parece algo ótimo, mas, infelizmente, muito superior às capacidades humanas. No entanto, isso não significa que outros seres vivos não possam fazê-lo e, de fato, algumas bactérias já possuem essas habilidades fascinantes. Conheça as bactérias magnetotáticas, os ímãs vivos.

As bactérias magnetotáticas (MTB) são microrganismos capazes de acumular moléculas de óxido de ferro e juntá-las para formar pequenas “pedrinhas” chamadas magnetossomos. Esses grânulos magnéticos são 100.000 vezes menores que um grão de arroz, e um MTB armazena muitos deles em seu interior. Dessa forma, os pequenos ímãs internos permitem que os MTBs sintam o campo magnético da Terra e assim se movam em direção ao Pólo Sul ou ao Pólo Norte, dependendo de onde há mais alimentos. Mas isso é apenas o começo.

Como os MTBs costumam viver em pântanos e ambientes similares com pouco oxigênio, os micróbios devem se movimentar utilizando seus flagelos até encontrar um local adequado. Mas, por vezes, o sedimento é demasiado denso para se mover dessa forma, por isso o MTB utiliza os seus magnetossomas para ganhar impulso com o campo magnético da Terra. ^[3] Os MTBs também podem ser verdadeiros super-heróis . Para eliminar bactérias perigosas do corpo humano, os cientistas aprenderam a preencher esses microorganismos com magnetossomos e depois matá-los usando algo chamado “calor magnético”. Os MTBs poderiam fornecer esses magnetossomos e, assim, ajudar a eliminar vírus infecciosos em grandes quantidades.

8 Thiomargarita Namibiensis
(O pequeno gigante)

Entre os super-heróis dos quadrinhos (e filmes) da Marvel, existem alguns personagens que usam uma determinada substância para crescer até o tamanho de um prédio de vários andares. Embora, no momento, não se saiba que nenhum ser humano tenha tal capacidade, alguns tipos de bactérias já têm o superpoder de crescer de tamanho à vontade. E aqui veremos as maiores espécies de todas.

Thiomargarita namibiensis é considerada a maior bactéria do mundo, três milhões de vezes maior que a média das bactérias. Descoberto em 1997 na costa da Namíbia, esse micróbio é capaz de atingir tamanhos de até 0,75 milímetros, tornando-se visível até a olho nu. Heide Schulz, a bióloga que descobriu a bactéria, disse num relatório: “Em termos de tamanho, uma célula de T. namibiensis está para uma célula de Escherichia coli o que uma baleia azul está comparada a um camundongo recém-nascido.”

O tamanho extremo do T. namibiensis se deve ao seu mecanismo de alimentação. A bactéria usa nitrato e sulfeto para obter energia. E como as concentrações de nitrato são baixas no local onde vive, o T. namibiensis tenta armazenar o máximo possível de nitrato dentro do próprio corpo. Dessa forma, 98% do seu volume é nitrato armazenado dentro de uma organela no centro da bactéria.

Na aparência, o T. namibiensis parece branco devido aos múltiplos grânulos de enxofre que a criatura também armazena em seu interior. Vale ressaltar que como o T. namibiensis se alimenta de enxofre, as populações dessas bactérias desintoxicam a água do mar, permitindo a proliferação da vida marinha . Esses microrganismos geralmente se unem por uma camada de muco, formando o que parece ser um longo cordão de esferas brancas. É isso que dá nome à bactéria, já que Thiomargarita namibiensis significa “Pérola de Enxofre da Namíbia”. ^[4]

7 Modificado Escherichia Coli
(Os computadores vivos)

Os humanos sempre tentaram encontrar a melhor maneira de armazenar informações. Há muitos milénios, começámos a partilhar as nossas ideias através de pinturas dentro de cavernas. Depois vieram os livros e os computadores, e recentemente aprendemos que os diamantes são ótimos dispositivos de armazenamento de dados. Mas então as bactérias entraram no jogo quando os cientistas conseguiram inserir informações nelas. É isso mesmo: alguns micróbios podem transportar textos, vídeos e imagens em seus corpos, transformando-os em computadores vivos.

Acontece que quando as bactérias destroem um vírus inimigo, elas armazenam pequenas partes do DNA do vírus dentro de seus próprios corpos. Desta forma, os micróbios aprendem a reconhecer ameaças semelhantes no futuro. Aproveitando esse mecanismo, cientistas da Universidade de Harvard cultivaram pela primeira vez uma população de 600 mil bactérias Escherichia coli . Em seguida, eles codificaram a imagem de uma mão humana e um pequeno vídeo de um cavalo galopando em uma fita de DNA. ^[5] E finalmente, a E. coli recebeu choques eléctricos para activar o seu mecanismo de defesa e assim absorver o ADN produzido pelo homem .

Para testar se o método funcionava, os cientistas sequenciaram o novo código genético de cada bactéria. Depois rodaram a sequência em um programa de computador que a leu e transformou em imagens. Incrivelmente, as imagens resultantes eram praticamente iguais aos arquivos originais, com apenas alguns pixels de diferença. Embora esta técnica pareça difícil, as atuais tecnologias de sequenciamento genético tornam relativamente fácil a execução do processo.

De qualquer forma, esta não é a primeira vez que microrganismos E. coli carregam nossas informações. Em 2003, cientistas norte-americanos introduziram DNA escrito com a letra de uma música dentro da bactéria E. coli . E em 2011, o escritor canadense Christian Bok inseriu um poema no DNA de uma única E. coli , que então brilhou em vermelho e começou a “escrever” seu próprio poema. Se nos perguntarmos qual é o potencial desta capacidade, um grama de ADN pode conter 455 exabytes (455 mil milhões de gigabytes) de dados, cerca de um quarto de toda a informação da humanidade. Portanto, num futuro não muito distante, poderemos usar populações modificadas de E. coli como nossos microcomputadores pessoais.

6 Shewanella Oneidensis
(micróbios elétricos)

Bactérias eletrogênicas são microrganismos que podem gerar eletricidade naturalmente por meio da transferência extracelular de elétrons. Até o momento, centenas de espécies de bactérias eletrogênicas foram encontradas e estão por toda parte, desde o fundo de um lago até dentro de nossos próprios corpos. Porém, uma determinada bactéria desse tipo possui características únicas, que a tornaram um grande objeto de estudo científico.

Shewanella oneidensis é uma bactéria descoberta nos lagos de Nova York. ^[6] Embora a maioria das formas de vida (incluindo nós) use oxigênio para obter energia, S. oneidensis “respira” moléculas metálicas como manganês, chumbo e ferro, entre outras. Para isso, muitas dessas bactérias se unem e se fixam na superfície de rochas contendo metais. Em seguida, eles liberam longos filamentos chamados nanofios, que usam para se conectar diretamente ao metal. Dessa forma, os micróbios transferem elétrons de dentro de seus corpos para moléculas metálicas, e esse fluxo de corrente elétrica é o que os mantém vivos. Às vezes, a bactéria S. oneidensis faz o oposto e extrai elétrons desses metais, de modo que literalmente vivem de eletricidade .

Presume-se que os nanofios de S. oneidensis lhe permitem conduzir eletricidade por longas distâncias, bem como fornecer elétrons a outras bactérias próximas. A capacidade de S. oneidensis gerar eletricidade tem despertado o interesse da comunidade científica. Por exemplo, alguns investigadores estão a estudar o potencial da bactéria para tratar águas residuais. Enquanto isso, a NASA levou amostras dessas criaturas para o espaço para ver se elas poderiam ser usadas na construção de futuros sistemas de suporte à vida.

5 Pseudomonas Syringae
(O Fazedor de Gelo)

Assim como o Homem de Gelo da Marvel, a bactéria Pseudomonas syringae pode congelar a água ao tocá-la, mesmo em temperaturas acima do ponto de congelamento natural. A bactéria P. syringae vive principalmente em culturas agrícolas, bem como em muitos outros tipos de plantas. Para se alimentarem, essas criaturinhas congelam os tecidos das plantas para terem fácil acesso aos seus nutrientes, o que, por sua vez, pode causar grandes prejuízos à agricultura. Além disso, P. syringae também foram encontrados em ambientes nevados da Europa à Antártica. Mas como essas bactérias congelam as coisas?

Em 2016, os cientistas descobriram que P. syringae utiliza certas proteínas na sua membrana externa para fazer gelo. Primeiro, estas proteínas modificam a ordem das moléculas de água, forçando-as a formar uma estrutura mais sólida como a do gelo. E para facilitar esse processo, as proteínas também extraem calor da água, fazendo com que ela congele independente da temperatura ambiente .

A água pura não congela até atingir cerca de –40 graus Celsius (–40 °F). No entanto, uma única gota da bactéria P. syringae pode congelar instantaneamente 600 mililitros (20,3 onças fluidas) dessa água resfriada a apenas -7 graus Celsius (19,4 °F). Acredita-se também que esses micróbios contribuem para a formação de chuva e neve quando o vento os arrasta para a atmosfera. ^[7] Portanto, podemos dizer que nosso bom P. syringae é tanto um fazedor de gelo quanto um fazedor de chuva. Devido às suas extraordinárias capacidades, as bactérias P. syringae são atualmente utilizadas para fazer neve em estações de esqui, embora possam até ser utilizadas em processos biotecnológicos.

4 Modificado Klebsiella Planticola
(Destruidor de Mundo)

O superpoder desta bactéria confere-lhe a capacidade de potencialmente apagar toda a vida vegetal da Terra, pelo que Klebsiella planticola ganha o prémio de supervilão desta lista. A bactéria Klebsiella está presente nas raízes de quase todas as plantas da Terra. Essas criaturas são responsáveis ​​pela decomposição das plantas mortas, limpando assim o solo dos resíduos orgânicos.

Cientistas alemães pegaram uma amostra da bactéria K. planticola e as modificaram geneticamente para que, ao decompor as plantas, produzissem fertilizante e etanol ao mesmo tempo. Uma bactéria deste tipo seria fácil de vender para usos agrícolas e industriais, por isso, no início da década de 1990, planejou-se testar K. planticola nos campos.

No entanto, para testar sua eficácia, uma equipe da Universidade Estadual de Oregon conduziu um experimento de laboratório com uma amostra de solo fértil e semeado. Uma parte do solo foi preenchida com a K. planticola original , enquanto as bactérias modificadas foram colocadas na outra parte. Os resultados mostraram que embora as sementes tenham germinado em ambos os solos, todas as plantas na secção dos micróbios modificados morreram após uma semana. ^[8]

A K. planticola modificada produziu 17 vezes mais álcool no solo do que as plantas poderiam tolerar. Além disso, as plantas utilizam fungos para se alimentar dos nutrientes do solo, mas as bactérias produtoras de etanol aumentaram a presença de vermes que comem esses fungos. Portanto, as plantas não morreram apenas envenenadas, mas também de fome.

Somando-se às suas características malignas, foi confirmado que a bactéria K. planticola modificada foi capaz de sobreviver por muito tempo no solo, ao contrário de outras bactérias modificadas. No final das contas, a “assassina” K. planticola não foi comercializada. Mas argumentou-se (embora contestado) que se tivesse sido libertada nos campos, esta bactéria teria acabado por aniquilar toda a vida vegetal à escala continental.

3 Aquifex
(O Micróbio do Inferno)

No início da década de 1980, os cientistas encontraram os primeiros organismos hipertermofílicos conhecidos, seres microscópicos capazes de viver e se reproduzir em temperaturas próximas a 100 graus Celsius (212 °F). Mas acontece que a maioria destes microrganismos pertence ao domínio Archaea, um grupo distinto das bactérias e descoberto no final da década de 1970. No entanto, algumas bactérias hipertermófilas também foram descobertas e as suas capacidades tornam-nas mais duráveis ​​do que a maior parte da vida na Terra.

O gênero Aquifex compreende bactérias capazes de se reproduzir em fontes termais subaquáticas e fontes termais, em temperaturas de até 95 graus Celsius (203 °F). Só para se ter uma ideia, um corpo humano submerso naquela água começaria a ferver até se dissolver em questão de horas. E mesmo assim, o Aquifex pode viver em tal ambiente sem dificuldade, mesmo em temperaturas acima de 100 graus Celsius (212 °F), o que os torna as bactérias mais resistentes ao calor de todas.

Como se não bastasse, os Aquifex também são aeróbicos – ou seja, podem respirar oxigênio. Embora esses micróbios tolerem apenas baixas concentrações de oxigênio, eles estão entre as poucas bactérias aeróbicas hipertermófilas conhecidas. Se o ambiente não tiver oxigênio, o Aquifex também pode respirar nitrogênio. Mas a capacidade mais impressionante desses microrganismos é que eles produzem água como subproduto durante a respiração. ^[9] Por esse motivo, a bactéria ganhou o nome de Aquifex , que significa “produtor de água”.

2 Bactérias Antigas

Se tudo correr bem, os humanos podem esperar viver em média pouco mais de 70 anos. Alguns répteis podem viver cerca de 200 anos, enquanto algumas árvores viveram cerca de 5.000 anos. Mas tudo isso é apenas um piscar de olhos (figurativo, claro) para as bactérias mais antigas do mundo. Na verdade, em 2007, os investigadores descobriram bactérias com mais de meio milhão de anos, que ainda estavam vivas.

Uma equipe de cientistas da Universidade de Copenhague (Dinamarca) obteve amostras dessas bactérias em camadas de gelo no Canadá, na Rússia e na Antártida. Estima-se que os micróbios estejam vivos há cerca de 600 mil anos e, quando os cientistas analisaram o seu ADN, ficaram surpresos ao ver que estava quase intacto. Isso é algo extremamente incomum para criaturas dessa idade, já que o DNA começa a se decompor depois de algum tempo. Para sobreviverem durante milénios, muitos microrganismos entram num estado de inactividade quase total, mas mesmo assim o seu ADN continuará a sofrer grandes danos.

A chave para a longa vida destas bactérias antigas reside na sua incrível capacidade de auto-reparar o seu ADN. Em vez de ficar letárgico e suspender suas funções para sobreviver, essa criatura em particular mantém ativa uma pequena parte de seu metabolismo. Dessa forma, o corpo da bactéria continuará reparando constantemente o seu próprio DNA enquanto espera que o ambiente se torne mais favorável à reprodução.

Houve outros relatos de bactérias vivas ainda mais antigas, como bactérias com 250 milhões de anos presas em cristais de sal. No entanto, estes relatórios permanecem não confirmados e especula-se que as amostras foram contaminadas com micróbios modernos enquanto estavam no laboratório. Por outro lado, as bactérias de 600 mil anos são autênticas, pois os pesquisadores evitaram qualquer forma de contaminação durante os testes. ^[10]

1 Staphylococcus epidermidis
(O lutador anticâncer)

O câncer é a segunda principal causa de morte em todo o mundo. Em 2018, quase dez milhões de pessoas morreram devido a este tipo de doença, e o número anual de casos de cancro deverá atingir os 23,6 milhões até 2030. Bom, isso pode mudar, porque os cientistas descobriram um método para combater radicalmente o cancro. E você acertou, o método envolve bactérias.

Em fevereiro de 2018, um grupo de pesquisadores da Universidade da Califórnia descobriu que a bactéria Staphylococcus epidermidis tem poderes anticancerígenos. Este micróbio é comumente encontrado na pele humana saudável. Após uma análise cuidadosa, os cientistas notaram que S. epidermidis produz um composto químico semelhante a um determinado componente do DNA. Quando os pesquisadores testaram a substância (chamada 6-HAP) em laboratório, perceberam que ela interrompeu a produção de DNA. Especificamente, o produto químico impediu que as células cancerígenas se multiplicassem ainda mais. No entanto, o 6-HAP não teve efeito nas células normais, uma vez que certas enzimas dentro delas desativaram a substância química. ^[11]

Os cientistas injetaram 6-HAP em um grupo de ratos , enquanto outro grupo não foi afetado. Os animais foram então expostos a altas doses de radiação UV. Os resultados mostraram que, embora todos os ratos tenham desenvolvido cancro, os tumores dos ratos com 6-HAP eram 60% menores do que os dos ratos normais. Os pesquisadores repetiram o experimento, desta vez espalhando a bactéria S. epidermidis nas costas dos ratos, em vez de injetá-los. Mesmo assim, os ratos cobertos com micróbios desenvolveram apenas um tumor após a dose de radiação, enquanto os ratos normais tiveram até seis deles. Embora ainda sejam necessárias mais pesquisas sobre essas criaturas, acredita-se que o S. epidermidis possa ser usado no futuro para prevenir vários tipos de câncer – além do câncer de pele.