BENGALURU: Novas descobertas publicadas por pesquisadores da Instituto Indiano de Ciência (IISc) no periódico Langmuir destacam como os ambientes fluidos bactérias o encontro pode impactar significativamente sua fisiologia e capacidade de causar doenças.
O estudo examina como as tensões interfaciais dentro de gotículas e fluidos fluidos influenciam a sobrevivência e a virulência bacteriana de maneiras que muitas vezes foram negligenciadas.
“As bactérias frequentemente experimentam movimento de fluidos em seus ambientes naturais, de corpos d’água a capilares humanos, mas esse fenômeno tem sido amplamente ignorado pelos pesquisadores. Nossa pesquisa mostra que os estresses causados por fluxos de fluidos podem desencadear mudanças importantes nas células bacterianas”, disse o autor principal Siddhant Jain.
O artigo discute vários ambientes-chave onde bactérias sofrem estresses induzidos por fluidos. Em gotículas em evaporação, as forças interfaciais e os padrões de fluxo podem afetar onde as bactérias acabam e como elas sobrevivem ao processo de secagem.
“Curiosamente, bactérias que secam nas bordas das gotículas frequentemente mostram maior viabilidade e virulência em comparação com aquelas no centro. Gotículas transportadas pelo ar criam um ambiente de estresse diferente, com bactérias em gotículas levitadas frequentemente mostrando maior viabilidade, mas potencialmente se tornando mais virulentas”, disseram os pesquisadores.
Quando gotículas contendo bactérias impactam superfícies em altas velocidades, como durante um espirro, as forças envolvidas podem alterar a fisiologia bacteriana, potencialmente empurrando as bactérias para um estado viável, mas não cultivável, e aumentando sua capacidade de infectar células hospedeiras. Em fluidos fluidos como vasos sanguíneos ou canos industriais, as bactérias sofrem forças de cisalhamento que podem desencadear mudanças genéticas alterando seu comportamento e virulência.
“Entender como as bactérias respondem a esses ambientes fluidos é crucial para abordar problemas do mundo real… Isso tem implicações para a transmissão de doenças, especialmente durante eventos como a pandemia de Covid-19, bem como para o desenvolvimento de novas estratégias para combater infecções resistentes a antibióticos”, disse o coautor Professor Saptarshi Basu.
Os pesquisadores destacam diversas áreas onde mais pesquisas são necessárias, incluindo a dissociação dos efeitos dos estresses de fluidos de outros estresses que as bactérias sofrem, a investigação de como diferentes superfícies e métodos de deposição afetam a sobrevivência bacteriana em fômites, a exploração dos mecanismos genéticos por trás de como as bactérias detectam e respondem aos estresses de fluidos e o uso de tecnologias avançadas, como modelos de órgãos em chip, para estudar o comportamento bacteriano em ambientes mais realistas.
O estudo enfatiza que a maioria dos estudos anteriores sobre fisiologia bacteriana usaram condições de cultura estáticas que não refletem os ambientes fluidos dinâmicos que as bactérias encontram na natureza. Ao incorporar dinâmica de fluidos na pesquisa em microbiologia, os cientistas podem obter novos insights sobre como as bactérias sobrevivem, se espalham e causam doenças.
Como a resistência aos antibióticos continua a representar uma ameaça crescente à saúde global, entender esses aspectos fundamentais do comportamento bacteriano pode levar a novas abordagens para prevenir e tratar infecções. Os pesquisadores esperam que suas descobertas inspirem mais pesquisas interdisciplinares combinando microbiologia, mecânica de fluidos e bioengenharia para lidar com essas questões importantes.
“Este campo é complexo e fascinante. Ao considerar essas condições dinâmicas de fluxo, podemos descobrir novas descobertas surpreendentes que podem, em última análise, melhorar a saúde humana”, disse outro coautor, Dipshikha Chakravortty.
https://pobreflix.art.br/2024/08/09/dinamica-de-fluidos-impacta-capacidade-de-bacterias-de-causar-doencas-estudo-do-iisc/?feed_id=6092&_unique_id=66b6684906d85
O estudo examina como as tensões interfaciais dentro de gotículas e fluidos fluidos influenciam a sobrevivência e a virulência bacteriana de maneiras que muitas vezes foram negligenciadas.
“As bactérias frequentemente experimentam movimento de fluidos em seus ambientes naturais, de corpos d’água a capilares humanos, mas esse fenômeno tem sido amplamente ignorado pelos pesquisadores. Nossa pesquisa mostra que os estresses causados por fluxos de fluidos podem desencadear mudanças importantes nas células bacterianas”, disse o autor principal Siddhant Jain.
O artigo discute vários ambientes-chave onde bactérias sofrem estresses induzidos por fluidos. Em gotículas em evaporação, as forças interfaciais e os padrões de fluxo podem afetar onde as bactérias acabam e como elas sobrevivem ao processo de secagem.
“Curiosamente, bactérias que secam nas bordas das gotículas frequentemente mostram maior viabilidade e virulência em comparação com aquelas no centro. Gotículas transportadas pelo ar criam um ambiente de estresse diferente, com bactérias em gotículas levitadas frequentemente mostrando maior viabilidade, mas potencialmente se tornando mais virulentas”, disseram os pesquisadores.
Quando gotículas contendo bactérias impactam superfícies em altas velocidades, como durante um espirro, as forças envolvidas podem alterar a fisiologia bacteriana, potencialmente empurrando as bactérias para um estado viável, mas não cultivável, e aumentando sua capacidade de infectar células hospedeiras. Em fluidos fluidos como vasos sanguíneos ou canos industriais, as bactérias sofrem forças de cisalhamento que podem desencadear mudanças genéticas alterando seu comportamento e virulência.
“Entender como as bactérias respondem a esses ambientes fluidos é crucial para abordar problemas do mundo real… Isso tem implicações para a transmissão de doenças, especialmente durante eventos como a pandemia de Covid-19, bem como para o desenvolvimento de novas estratégias para combater infecções resistentes a antibióticos”, disse o coautor Professor Saptarshi Basu.
Os pesquisadores destacam diversas áreas onde mais pesquisas são necessárias, incluindo a dissociação dos efeitos dos estresses de fluidos de outros estresses que as bactérias sofrem, a investigação de como diferentes superfícies e métodos de deposição afetam a sobrevivência bacteriana em fômites, a exploração dos mecanismos genéticos por trás de como as bactérias detectam e respondem aos estresses de fluidos e o uso de tecnologias avançadas, como modelos de órgãos em chip, para estudar o comportamento bacteriano em ambientes mais realistas.
O estudo enfatiza que a maioria dos estudos anteriores sobre fisiologia bacteriana usaram condições de cultura estáticas que não refletem os ambientes fluidos dinâmicos que as bactérias encontram na natureza. Ao incorporar dinâmica de fluidos na pesquisa em microbiologia, os cientistas podem obter novos insights sobre como as bactérias sobrevivem, se espalham e causam doenças.
Como a resistência aos antibióticos continua a representar uma ameaça crescente à saúde global, entender esses aspectos fundamentais do comportamento bacteriano pode levar a novas abordagens para prevenir e tratar infecções. Os pesquisadores esperam que suas descobertas inspirem mais pesquisas interdisciplinares combinando microbiologia, mecânica de fluidos e bioengenharia para lidar com essas questões importantes.
“Este campo é complexo e fascinante. Ao considerar essas condições dinâmicas de fluxo, podemos descobrir novas descobertas surpreendentes que podem, em última análise, melhorar a saúde humana”, disse outro coautor, Dipshikha Chakravortty.
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