Os biólogos encontraram evidências de que os vírus possuem alguma forma de inteligência coletiva e são capazes de reconhecer as "marcas" que seus concorrentes e parentes deixam nas células, e de orientá-los na tomada de decisões, segundo artigo publicado na revista Nature.
“Esses bacteriófagos (vírus que infectam bactérias) contêm dois programas de comportamento. Uma faz com que a célula produza um grande número de cópias de si mesma e lança um programa de autodestruição nela, e quando a segunda é ligada, ela se integra ao seu DNA e vai para um “subterrâneo profundo” com a possibilidade de renascimento no futuro”, explica Nonia Pariente, bióloga molecular e editor da revista Nature Microbiology.
Soldados da guerra eterna
Doenças e infecções não são algo que apenas humanos e outras criaturas multicelulares sofrem - há uma guerra contínua pela sobrevivência entre bactérias e vírus há várias centenas de milhões de anos. Traços dessa guerra podem ser encontrados em todos os lugares - cada mililitro de água do mar contém até um bilhão de "vírus de combate" - bactérias e cerca de 70% dos microrganismos marinhos estão infectados com elas.
Ao longo de bilhões de anos de evolução, os vírus aprenderam a contornar a atenção dos sistemas de defesa microbiana, e os últimos desenvolveram uma espécie de "antivírus" genético, o sistema CRISPR-Cas9, que encontra traços de DNA viral no genoma do micróbio e o força a cometer suicídio para proteger as bactérias vizinhas. Os vírus responderam a essas "defesas evolutivas" criando um antivírus que suprime o CRISPR-Cas9, e a corrida armamentista biológica continuou.
Rotem Sorek, do Weizmann Institute of Science em Rehovot, Israel, e seus colegas encontraram outro exemplo muito interessante de uma "arma" inventada por vírus ao estudar como funciona o bacteriófago phi3T, que infecta bacilos comuns (Bacillus subtilis).
Inicialmente, os cientistas tentaram entender uma coisa completamente diferente - como os micróbios notificam uns aos outros sobre a presença de um vírus e se preparam para repelir seu ataque. Os cientistas acreditam que as bactérias infectadas liberam moléculas especiais de sinalização no ambiente que sinalizam para outros micróbios em sua colônia sobre o perigo.
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Para testar isso, Sorek e seus colegas criaram uma colônia de bacilos, infectaram-nos com phi3T e filtraram o líquido que os micróbios liberaram durante a infecção da colônia. Os biólogos adicionaram parte dessa solução a uma nova colônia de bactérias, sugerindo que as moléculas de sinalização que seus amigos mortos liberaram no meio nutriente os preparariam para um novo ataque de vírus e os protegeria da infecção. A realidade acabou sendo completamente diferente.
Sinais secretos
Descobriu-se que as moléculas curtas de proteína arbitrium que os biólogos isolaram dessa solução eram, na verdade, destinadas a que os vírus se comunicassem uns com os outros, não com bactérias, e seus "autores" não eram micróbios, mas seus hóspedes indesejados.
Essas moléculas, como mostram os experimentos de geneticistas israelenses, fazem o vírus "mudar" de um programa de reprodução para outro. Na presença de arbitrium, os vírus "vão para o subterrâneo", inserindo-se no DNA das bactérias em vez de se multiplicarem rapidamente e destruindo as células.
A troca de programa ocorre porque o arbitrium bloqueia o trabalho da proteína viral AimR, responsável por iniciar o procedimento de multiplicação do DNA viral e dissolução das paredes das bactérias.
Por que os vírus precisam disso? Esse sistema de sinalização, explicam os cientistas, funciona como uma espécie de inteligência coletiva dos vírus, que lhes permite coordenar com flexibilidade seu comportamento. Quando há poucos vírus, é mais benéfico para eles se multiplicarem ativamente, infectando novas bactérias e matando-as, mas com o tempo há muitos deles e as bactérias começam a responder coletivamente à infecção, ou o número de bacilos cai para valores extremamente baixos.
Nesse ponto, os vírus mudam para um programa de infecção alternativo, usando sinais como o arbitrium, e "se escondem na multidão", esperando uma nova oportunidade de infectar. Sorek diz que sua equipe encontrou mais de uma centena de outras moléculas semelhantes ao arbitrium e AimR em outros vírus bacteriófagos, sugerindo que muitos ou mesmo todos os vírus são capazes de "se comunicar" com seus próprios tipos.
É possível que sistemas semelhantes existam em vírus que infectam humanos, e sua presença poderia explicar como o HIV e uma série de outros retrovírus se escondem nas células enquanto tentam expulsá-los do corpo. Se os cientistas conseguirem encontrar uma molécula que force o HIV a "cavar" na célula para sempre e não sair dali, o problema de combatê-la será resolvido.
