16.3
Ciclo Lítico de Bacteriófagos
Alguns tipos de vírus chamados bacteriófagos, ou comedores de bactérias, apenas infetam células bacterianas. Enquanto os fagos podem variar em sua forma e material genético, a mais única nesta classe é a morfologia cabeça-cauda com DNA de fita dupla. Para iniciar o processo de infeção, denominado seu ciclo de vida, o fago primeiro se liga a uma bactéria.
Mais especificamente, as proteínas dentro das fibras da cauda ligam-se a recetores específicos na superfície. A cauda então se contrai, injetando o DNA dentro do citoplasma do hospedeiro e resulta em um capsídeo vazio. Para reproduzir, uma possibilidade é entrar no ciclo lítico, um modo de replicação que envolve assumir o controle da maquinaria celular da bactéria, destruindo o DNA do hospedeiro, e forçando-o a produzir componentes virais.
O DNA do fago é protegido e copiado, e conjuntos adicionais de proteínas são sintetizadas para ajudar na formação de novos vírus. Durante esta fase de automontagem, o genoma viral é embalado dentro da cabeça. O fago ainda traduz as proteínas que degradam a parede celular do hospedeiro, permitindo a entrada de água.
Como resultado da expansão, a célula explode, e tais lises de bactérias liberam centenas de novos fagos, que agora pode encontrar e infetar a população de bactérias próximas.
Bacteriófagos, também conhecidos como fagos, são vírus especializados que infectam bactérias. Uma característica fundamental dos fagos é a sua morfologia distinta de “cauda-cabeça”. Um fago inicia o processo de infeção (ou seja, o ciclo lítico) prendendo-se ao exterior de uma célula bacteriana. A ligação é realizada através de proteínas na cauda do fago que se ligam a proteínas receptoras específicas na superfície externa da bactéria. A cauda injeta o genoma do DNA do fago no citoplasma bacteriano. No ciclo de replicação lítica, o fago usa a maquinaria celular da bactéria para fazer proteínas que são críticas para a replicação e dispersão do fago. Algumas dessas proteínas fazem com que a célula hospedeira incorpore água e exploda, ou lise, após a replicação do fago estar completa, libertando centenas de fagos que podem infectar novas células bacterianas.
Terapia por Fagos
Desde o início do século XX que investigadores reconhecem o valor potencial dos bacteriófagos líticos no combate a infeções bacterianas em culturas, humanos e animais agrícolas. Como cada tipo de fago pode infectar e lisar apenas tipos específicos de bactérias, os fagos representam uma forma altamente específica de tratamento antibacteriano. Essa qualidade contrasta com os familiares antibióticos que muitas vezes tomamos para infeções bacterianas, que são tipicamente tratamentos de amplo espectro que matam bactérias patogénicas e benéficas. O uso generalizado de antibióticos de amplo espectro tem causado a evolução de resistência bacteriana a classes inteiras desses fármacos, tornando infeções outrora tratáveis em potencialmente mortais. À medida que mais bactérias patogénicas adquirem resistência aos antibióticos, a terapia de fagos de curto espectro pode tornar-se uma alternativa útil. Como os fagos são altamente específicos para as bactérias que infectam, a evolução de resistência aos fagos também se limitaria a essa variedade particular de bactérias.
No entanto, vários obstáculos devem ser superados para que a terapia por fagos se torne uma alternativa viável aos antibióticos. Por exemplo, a alta especificidade dos fagos também é uma desvantagem, pois diferentes fagos seriam necessários para cada espécie de agente patogénico bacteriano ou mesmo variedade de bactérias dentro de uma espécie patogénica. Seria, portanto, difícil produzir fagos para muitas infeções bacterianas diferentes em grande escala. Além disso, devido à especificidade do fago, seria necessário conhecer a estirpe bacteriana em particular que está a causar uma infeção ou usar uma combinação de múltiplos fagos diferentes no tratamento e esperar que uma delas corresponda às bactérias patogénicas. Apesar dessas desvantagens, a terapia por fagos continua a ser uma área de investigação ativa.
Alguns tipos de vírus chamados bacteriófagos, ou comedores de bactérias, apenas infetam células bacterianas. Enquanto os fagos podem variar em sua forma e material genético, a mais única nesta classe é a morfologia cabeça-cauda com DNA de fita dupla. Para iniciar o processo de infeção, denominado seu ciclo de vida, o fago primeiro se liga a uma bactéria.
Mais especificamente, as proteínas dentro das fibras da cauda ligam-se a recetores específicos na superfície. A cauda então se contrai, injetando o DNA dentro do citoplasma do hospedeiro e resulta em um capsídeo vazio. Para reproduzir, uma possibilidade é entrar no ciclo lítico, um modo de replicação que envolve assumir o controle da maquinaria celular da bactéria, destruindo o DNA do hospedeiro, e forçando-o a produzir componentes virais.
O DNA do fago é protegido e copiado, e conjuntos adicionais de proteínas são sintetizadas para ajudar na formação de novos vírus. Durante esta fase de automontagem, o genoma viral é embalado dentro da cabeça. O fago ainda traduz as proteínas que degradam a parede celular do hospedeiro, permitindo a entrada de água.
Como resultado da expansão, a célula explode, e tais lises de bactérias liberam centenas de novos fagos, que agora pode encontrar e infetar a população de bactérias próximas.
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