Admirável mundo microscópico

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A íntima relação entre esponjas marinhas e bactérias

Destaques:
– Esponjas marinhas filtram bactérias da água;
– Algumas bactérias são consumidas pelas esponjas, mas outras vivem associadas ao seu corpo;
– Bactérias associadas às esponjas marinhas podem providenciar novos tratamentos contra câncer.

Esponjas são consideradas os animais multicelulares mais ancestrais ainda vivos, visto que o seu surgimento é datado de aproximadamente 635 a 660 milhões de anos atrás. Esses animais têm a incrível capacidade de ocupar os mais diversos ambientes, desde que sejam aquáticos.

Deste modo, esponjas podem ser encontradas tanto em água doce (em menor quantidade), quanto em água salgada (onde habitam preferencialmente). E, em ambos os ecossistemas, sua distribuição vertical é estabelecida desde poucos metros de profundidade, o que possibilita ver o animal no raso, até profundidades de mais de 5.000 metros.

Além dessas características, um dos aspectos mais intrigantes das esponjas é a forma pela qual elas adquirem comida. Nesse processo, nomeado filtração ou bombeamento, partículas orgânicas e micro-organismos entram pelos poros das esponjas e são digeridos por elas.

Por meio da injeção de corante nos arredores das esponjas marinhas, mergulhadores comprovam a existência da filtração. Ative a legenda em Português no YouTube. Vídeo: A filtração das esponjas marinhas (BlueWorldTV).

O vídeo acima retrata o bombeamento, processo de vital importância para a aquisição de nutrientes, como o carbono e o nitrogênio, bem como para a alimentação das esponjas. No entanto, é necessário destacar que nem todos os micro-organismos que adentram nas porosidades das esponjas são ingeridos por elas. Algumas bactérias são envolvidas por cápsulas específicas, protegendo-as de serem consumidas.

Interação entre esponjas marinhas e bactérias

Esponjas são hospedeiras de uma densa e diversificada comunidade bacteriana, que compõem até 35% da biomassa das esponjas. Mas, qual a importância dessa interação?

É importante pesquisar mais sobre o holobioma de esponjas, porque assim obtemos não só muitas informações sobre as interações ecológicas, como também podemos utilizar esse conhecimento para benefício próprio, como veremos mais adiante.

As comunidades bacterianas associadas às esponjas podem ser parasitas, lesionando o corpo de suas hospedeiras e até mesmo levando-as a morte. Por outro lado, interações simbióticas também podem existir e conferir vantagens para ambas às partes.

Para as bactérias, a simbiose com as esponjas pode representar alguns benefícios, por exemplo: (1) o corpo das esponjas serve como proteção e abrigo e (2) o processo de bombeamento das esponjas mobiliza alguns nutrientes essenciais na água, que podem suprir a demanda das bactérias. Por estes motivos, permanecer associadas às esponjas marinhas é vantajoso para as bactérias.

Já para as esponjas, a interação com bactérias também confere vantagens: (1) fornecimento de energia, vitaminas e nutrientes, (2) estabilização do esqueleto, já que uma grande concentração de comunidades microbianas pode oferecer maior rigidez estrutural para o corpo das esponjas e (3) defesa contra infecções microbianas.

O último tópico é de grande interesse para várias áreas de pesquisa, já que bactérias são conhecidas por sua capacidade de produzir compostos naturais que têm atividades antibacterianas, antifúngicas, antivirais, antiparasitárias, citotóxica e outros. Para as esponjas – e potencialmente também para humanos – estes compostos representam uma ótima forma de defesa.

Esponjas e bactérias: O que eu tenho a ver com isso?

Muitas ameaças de contaminação biológica surgem a cada ano. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), uma de suas maiores preocupações está relacionada ao enfrentamento de epidemias ou pandemias causadas, sobretudo, por vírus. Também se destaca, de acordo com a OMS, a incidência de doenças crônicas, como o câncer e outras que somam aproximadamente 70% das causas de mortes em todo o mundo.

Nesse cenário, emergem estudos que investigam o potencial de bactérias associadas às esponjas marinhas, pois elas podem produzir compostos potentes que atacam diversos organismos como outras bactérias e vírus, bem como células cancerosas. Seguindo esta linha, muitos pesquisadores de distintas localidades se concentram em analisar bactérias isoladas de esponjas, bem como a forma pela qual elas podem ser cultivadas, a fim de desenvolver fármacos que possam superar crises sanitárias.

O universo microscópico é algo que muitos de nós não paramos para questionar, mas estudá-lo pode trazer avanços diversos, inclusive na área da saúde, possibilitando soluções para doenças que, hoje, julgamos ser o ponto final.

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Colaboração: Letícia Sanfilippo Rojas sobre a autora

Fontes consultadas:

– Matéria no site da Veja Saúde intitulada “10 grandes ameaças à saúde em 2019, segundo a OMS”, publicada em 01 de janeiro de 2019 (Matéria);

– Artigo científico intitulado “Genomic insights into the marine sponge microbiome”, publicado na revista Nature Reviews Microbiology em 2012, de autoria de Hentschel U. e colaboradores;

– Artigo científico intitulado “: evolution, ecology, and biotechnological potential”, publicado na revista Microbiology and Molecular Biology Reviews em 2007, de autoria de Taylor M. e colaboradores;

– Artigo científico intitulado “Global diversity of sponges (Porifera)”, publicado na revista PLoS one em 2012, de autoria de Van Soest, R. e colaboradores;

– Artigo científico intitulado “Demosponge steroid biomarker 26-methylstigmastane provides evidence for Neoproterozoic animals”, publicado na revista Nature Ecology and Evolution em 2018, de autoria de Zumberge, J. e colaboradores.