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Todas as clamídias hoje vivem dentro das células dos hospedeiros, desde amebas até animais. Uma equipe de cientistas da Universidade de Viena e da Wageningen University & Research descobriu que o ancestral das clamídias provavelmente já vivia dentro das células hospedeiras, mas que as clamídias que infectavam amebas evoluíram posteriormente de maneiras inesperadas para bactérias intracelulares. O estudo publicado em Natureza Microbiologia é um passo importante para a compreensão do surgimento e evolução de bactérias endossimbióticas, incluindo patógenos humanos.
As clamídias são conhecidas pelo patógeno humano Chlamydia trachomatis, mas esse grupo de bactérias evoluiu há mais de um bilhão de anos – muito antes dos primeiros animais. No entanto, todas as clamídias encontradas hoje vivem dentro de uma ampla gama de hospedeiros, desde pequenas amebas até células animais. Mas o que tem intrigado os cientistas desde que os primeiros genomas de clamídia foram sequenciados há 20 anos é que, enquanto as clamídias que infectam animais têm genomas pequenos semelhantes a outros endossimbiontes, aquelas que infectam amebas têm tamanhos de genoma maiores, mais semelhantes às bactérias de vida livre. O estudo da evolução desse grupo diversificado de bactérias, no entanto, foi dificultado pela dificuldade de cultivar esses micróbios em laboratório.
As equipes de Matthias Horn (Universidade de Viena) e Thijs Ettema (Wageningen University & Research) poderiam contornar esse problema: “Só recentemente ganhamos a capacidade de sequenciar genomas diretamente de amostras ambientais para explorar a amplitude da diversidade de clamídias”, explicam Os pesquisadores. Com esses novos dados em mãos, eles rastrearam a evolução das clamídias. Usando métodos computacionais de ponta, eles reconstruíram o genoma do último ancestral comum de todas as clamídias conhecidas. Os pesquisadores descobriram que “esse micróbio extinto tinha todos os genes necessários para ser um endossimbionte. Mesmo os genes importantes para patógenos animais clamidiais hoje provavelmente já estavam presentes”. Isso significa que as clamídias têm infectado células hospedeiras por mais de um bilhão de anos de história evolutiva.
No entanto, para sua surpresa, a equipe de pesquisa também descobriu que as clamídias que infectam amebas ganharam muitos genes metabólicos apenas mais tarde, apesar do fato de que os endossimbiontes têm menos oportunidades de trocar genes com outras bactérias. “Nossos resultados mostram que mais troca de genes aconteceu em algumas clamídias do que o esperado para endossimbiontes”, explicam os autores, “incluindo o ganho de genes metabólicos importantes”.
Este resultado desafia a forma como pensamos sobre a evolução dos endossimbiontes. Mas os pesquisadores também sugerem uma solução para esse enigma: “Não é tão surpreendente quando você pensa sobre o ambiente em que essas clamídias vivem: as amebas geralmente hospedam vários endossimbiontes e se alimentam de bactérias de vida livre, então existem outros micróbios aumentando o gene acessível. Além disso, a maioria das clamídias se move entre diferentes hospedeiros, e a exposição a ambientes em mudança pode explicar por que pode ser benéfico para esses endossimbiontes manter e até ganhar genes metabólicos adicionais.”
Os cientistas estão curiosos para ver se esse modo de evolução endossimbionte é mais difundido. De qualquer forma, este estudo é um passo importante para a compreensão do surgimento e evolução de bactérias endossimbióticas, incluindo patógenos humanos.
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