Os vírus em ambientes criados pelo homem causam problemas de saúde pública, mas geralmente são menos estudados do que as bactérias. Um estudo recente liderado por cientistas ambientais da City University of Hong Kong (CityU) forneceu a primeira evidência de interações frequentes entre vírus e bactérias em ambientes criados pelo homem. Descobriu-se que os vírus podem potencialmente ajudar as bactérias hospedeiras a se adaptarem e sobreviverem em ambientes desprovidos de nutrientes produzidos pelo homem por meio de uma inserção única de gene.
Ao entender essas interações vírus-bactérias e identificar a possível disseminação de genes de resistência a antibióticos, a equipe de pesquisa espera que suas descobertas mais recentes possam ajudar a obter estratégias de controle eficazes para minimizar a exposição humana a microrganismos nocivos.
As interações vírus-hospedeiro são fundamentais para a ecologia e evolução das comunidades microbianas em diversos ecossistemas. No entanto, os mecanismos imunológicos da infecção e as interações vírus-hospedeiro que ocorrem em ambientes construídos pelo homem, incluindo edifícios, espaço público, transporte e infraestrutura, têm sido pouco compreendidos.
“À medida que mais e mais pessoas vivem em áreas urbanas, a importância da higiene em ambientes criados pelo homem está crescendo, especialmente os internos, pois os ocupantes estão constantemente expostos a diversos microorganismos, que têm implicações para a saúde pública. No entanto, a maioria estudos anteriores de ambientes feitos pelo homem negligenciaram vírus”, disse o professor Patrick Lee Kwan-Hon, da Escola de Energia e Meio Ambiente (SEE) da CityU, que liderou o estudo.
“Portanto, em nosso estudo, investigamos exaustivamente vírus em ambientes criados pelo homem e identificamos muitos novos mecanismos moleculares nos quais vírus e bactérias interagem uns com os outros. Essas descobertas são importantes não apenas para a ciência microbiana básica, mas também para o gerenciamento de ambientes feitos pelo homem para proteger a saúde dos residentes”, acrescentou o professor Lee.
No estudo, os pesquisadores coletaram 738 amostras de diferentes tipos de ambientes criados pelo homem, incluindo instalações públicas e residências, em Hong Kong. Eles coletaram as amostras principalmente das superfícies de corrimãos, cabeços, pisos, postes, maçanetas e pele de moradores. Em seguida, eles usaram a técnica de sequenciamento metagenômica para análise.
A análise resultou em muitas descobertas interessantes. Primeiro, os dados mostraram que os vírus são membros integrais de comunidades microbianas em ambientes criados pelo homem. Entre eles, os bacteriófagos, um tipo de vírus que infecta e se replica dentro de bactérias, estão espalhados por várias superfícies em ambientes feitos pelo homem. A equipe também identificou muitos vírus distintos daqueles em outros ecossistemas.
Em segundo lugar, a equipe encontrou evidências de vírus inserindo genes que controlam uma etapa específica em uma via metabólica e até mesmo toda a via metabólica em bactérias hospedeiras. Isso sugere que os vírus podem ajudar as bactérias a se adaptarem e coevoluírem para sobreviver em ambientes artificiais sem nutrientes.
O estudo também encontrou diversos e novos sistemas imunológicos contra vírus em bactérias e pequenas proteínas em vírus que podem escapar dos sistemas imunológicos das bactérias. Esses resultados sugerem que os hospedeiros de vírus e bactérias frequentemente interagem uns com os outros em ambientes criados pelo homem e que cada um deles possui mecanismos de defesa um contra o outro.
Eles também detectaram genes de resistência a antibióticos (ARGs) em vírus na pele humana e em superfícies internas frequentemente tocadas. Esses vírus portadores de ARG podem infectar hospedeiros bacterianos, e os ARGs podem ser transferidos horizontalmente entre espécies bacterianas. Portanto, o papel desempenhado pelos vírus em ambientes criados pelo homem no desenvolvimento da resistência bacteriana a antibióticos é crucial e merece uma investigação mais aprofundada.
“Nosso estudo mostra que a diversidade, composição, funções metabólicas e estilo de vida dos vírus variam, dependendo das condições de cada ambiente criado pelo homem”, disse o professor Lee. “Portanto, é importante desenvolver estratégias de controle personalizadas para minimizar a exposição humana a microorganismos nocivos e proteger melhor a saúde dos residentes. Nossas descobertas podem contribuir para esse objetivo, aprimorando a compreensão fundamental das complexas interações vírus-bactérias em ambientes criados pelo homem. “