Qual é o ciclo lisogênico?

O ciclo lisogênico , também chamado de lisogenia, é um estágio no processo de reprodução de alguns vírus, principalmente aqueles que infectam bactérias. Nesse ciclo, o vírus insere seu ácido nucleico no genoma da bactéria hospedeira.

Esse ciclo forma, juntamente com o ciclo lítico, os dois principais mecanismos de replicação do vírus. Quando o bacteriófago, durante o ciclo lisogênico, insere seu DNA no genoma bacteriano, torna-se um profago.

Qual é o ciclo lisogênico? 1

Zlir’a. Versão em espanhol do Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

As bactérias infectadas com este profago continuam a viver e a se reproduzir. Quando a reprodução bacteriana ocorre, também é obtida uma réplica do profago. Isso resulta em cada célula bacteriana filha também sendo infectada pelo profago.

A reprodução de bactérias infectadas e, portanto, seu profago hospedeiro, pode continuar por várias gerações sem a manifestação do vírus.

Ocasionalmente, espontaneamente ou sob condições de estresse ambiental, o DNA do vírus se separa da bactéria. Quando ocorre a separação do genoma bacteriano, o vírus inicia o ciclo lítico.

Esse estágio reprodutivo do vírus causará a ruptura da célula bacteriana (lise), permitindo a liberação de novas amostras do vírus. As células eucarióticas também são suscetíveis de serem atacadas por vírus lisogênicos. No entanto, ainda não se sabe como ocorre a inserção do DNA viral no genoma da célula eucariótica.

Qual é o ciclo lisogênico? 2

Vírus bacteriófago injetando seu genoma em uma bactéria. Tomado e editado de: Thomas Splettstoesser. (Traduzido para o espanhol por Alejandro Porto) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons.

Bacteriófago

Os vírus que infectam apenas bactérias são chamados bacteriófagos. Eles também são conhecidos como fagos. O tamanho desse tipo de vírus é bastante variável, com uma faixa de tamanho que pode estar entre aproximadamente 20 e 200 nm.

Os bacteriófagos são onipresentes, podendo se desenvolver em praticamente qualquer ambiente em que as bactérias são encontradas. Estima-se, por exemplo, que pouco menos de três quartos das bactérias que habitam o mar estão infectadas por fagos.

Ciclo de infecção viral

A infecção viral começa com a adsorção do fago. A adsorção do fago ocorre em duas etapas. No primeiro, conhecido como reversível, a interação entre o vírus e seu potencial hospedeiro é fraca.

Relacionado:  Tartaruga cabeçuda: características, habitat e comportamento

Qualquer mudança nas condições ambientais pode causar a interrupção dessa interação. Na interação irreversível, estão envolvidos receptores específicos que impedem a interrupção da interação.

O DNA do vírus pode penetrar na bactéria somente quando ocorre interação irreversível. Posteriormente, e dependendo do tipo de fago, eles podem executar vários ciclos reprodutivos.

Além dos ciclos líticos e lisogênicos, já descritos, existem outros dois ciclos reprodutivos, o de desenvolvimento contínuo e o pseudolisogênico.

Ciclo litico

Durante esse estágio, a replicação do vírus dentro da bactéria ocorre rapidamente. No final, as bactérias sofrerão uma lise de sua parede celular e os novos vírus serão liberados no ambiente.

Cada um desses fagos recém-liberados pode atacar uma nova bactéria. A repetição sucessiva desse processo permite que a infecção cresça exponencialmente. Os bacteriófagos que participam do ciclo lítico são chamados fagos virulentos.

Ciclo lisogênico

Nesse ciclo, a lise da célula hospedeira não ocorre, como se ocorresse no ciclo lítico. Após os estágios de adsorção e penetração, o estágio de integração do DNA do fago no da célula bacteriana continua, tornando-se profago.

A replicação do fago ocorrerá simultaneamente com a reprodução bacteriana. O profago integrado no genoma bacteriano será herdado pela bactéria filha. O vírus pode continuar sem se manifestar por várias gerações bacterianas.

Esse processo é frequente quando o número de bacteriófagos é alto comparado ao número de bactérias. Os vírus que realizam o ciclo lisogênico não são virulentos e são chamados temperados.

Eventualmente, os profagos podem se separar do genoma bacteriano e se tornar fagos líticos. Estes últimos entram no ciclo litogênico que leva à lise bacteriana e à infecção de novas bactérias.

Qual é o ciclo lisogênico? 3

Ciclo lítico e lisogênico. Retirado e editado de: Suly12 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ ) ou CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], do Wikimedia Commons

Ciclo de Desenvolvimento Contínuo

Alguns bacteriófagos realizam inúmeras repetições dentro da bactéria. Nesse caso, ao contrário do que acontece durante o ciclo lisogênico, não causa lise bacteriana.

Os vírus recém-replicados são liberados das bactérias por locais específicos na membrana celular, sem causar a ruptura. Esse ciclo é chamado de desenvolvimento contínuo.

Relacionado:  Peixe-palhaço: características, habitat, alimentação, comportamento

Ciclo pseudoliogênico

Às vezes, a disponibilidade de nutrientes no ambiente é baixa para as bactérias crescerem e se reproduzirem normalmente. Nestes casos, acredita-se que a energia celular disponível não seja suficiente para que os fagos produzam lisogenia ou lise.

Por esse motivo, os vírus entram em um ciclo pseudoliogênico. Esse ciclo, no entanto, ainda é pouco conhecido.

Conversão Lisogênica

Eventualmente, como resultado da interação entre o profago e as bactérias, o primeiro pode induzir o aparecimento de alterações no fenótipo das bactérias.

Isso ocorre principalmente quando a bactéria hospedeira não faz parte do ciclo normal do vírus. Esse fenômeno é chamado de conversão lisogênica.

As alterações induzidas na bactéria pelo DNA do profago aumentam o sucesso biológico do hospedeiro. Ao aumentar a capacidade biológica e o sucesso na sobrevivência das bactérias, o vírus também se beneficia.

Esse tipo de relacionamento benéfico para ambos os participantes pode ser classificado como um tipo de simbiose. No entanto, é preciso lembrar que os vírus não são considerados seres vivos.

O principal benefício que a bactéria transformada lisogenicamente obtém é sua proteção contra o ataque de outros bacteriófagos. A conversão lisogênica também pode aumentar a patogenicidade da bactéria em seus hospedeiros.

Mesmo uma bactéria não patogênica pode se tornar patogênica por conversão lisogênica. Essa mudança no genoma é permanente e herdável.

Fagoterapia

A fagoterapia é uma terapia que envolve a aplicação de fagos como mecanismo de controle para impedir a disseminação de bactérias patogênicas. Essa metodologia de controle bacteriano foi usada pela primeira vez em 1919.

Naquela ocasião, foi utilizado para tratar um paciente com disenteria, obtendo um resultado completamente favorável. A fagoterapia foi usada com sucesso durante o início do século passado.

Com a descoberta da penicilina, bem como de outras substâncias antibióticas, a fagoterapia foi praticamente abandonada na Europa Ocidental e nas Américas.

O uso indiscriminado de antibióticos permitiu o surgimento de cepas bacterianas multirresistentes aos antibióticos. Essas bactérias estão se tornando mais frequentes e mais resistentes.

Por esse motivo, existe um novo interesse no mundo ocidental no desenvolvimento da fagoterapia para o controle da contaminação e infecções bacterianas.

Relacionado:  Llantén: Características, Tipos, Origem

Vantagens da fagoterapia

1) O crescimento de fagos ocorre exponencialmente, aumentando sua ação ao longo do tempo; os antibióticos, ao contrário, perdem seus efeitos ao longo do tempo devido à destruição metabólica da molécula.

2) Os fagos têm a capacidade de sofrer mutações, o que lhes permite combater a resistência que as bactérias podem desenvolver ao seu ataque. Em contraste, os antibióticos sempre têm o mesmo ingrediente ativo; portanto, quando as bactérias desenvolvem resistência a esses ingredientes ativos, os antibióticos são inúteis.

3) A fagoterapia não apresenta efeitos colaterais que possam ser prejudiciais aos pacientes.

4) O desenvolvimento de uma nova cepa de fagos é um procedimento muito mais rápido e mais barato do que a descoberta e o desenvolvimento de um novo antibiótico.

5) Antibióticos não afetam apenas bactérias patogênicas, mas também outras potencialmente benéficas. Os fagos, por outro lado, podem ser específicos da espécie, limitando o tratamento contra as bactérias responsáveis ​​pela infecção, sem afetar outros microorganismos.

6) Os antibióticos não matam todas as bactérias; portanto, as bactérias sobreviventes podem transmitir informações genéticas que conferem resistência aos antibióticos aos seus filhos, criando cepas resistentes. Os bacteriófagos lisogenéticos matam as bactérias que infectam, diminuindo a possibilidade de desenvolver cepas bacterianas resistentes.

Referências

  1. L.-C. Fortier, O. Sekulovic (2013). Importância dos profagos na evolução e virulência de patógenos bacterianos. Virulência
  2. E. Kutter, D. De Vos, G. Gvasalia, Z. Alavidze, L. Gogokhia, S. Kuhl, ST Abedon (2010). Terapia fágica na prática clínica: tratamento de infecções humanas. Biotecnologia Farmacêutica Atual.
  3. Ciclo lisogênico Na Wikipedia Recuperado de en.wikipedia.org.
  4. R. Miller, M. Day (2008). Contribuição da lisogenia, pseudolysogenia e fome na ecologia dos fagos. Em: Stephen T Abedon (eds) Ecologia de bacteriófagos: crescimento populacional, evolução e impacto de vírus bacterianos. University Press, Cambridge.
  5. C. Prada-Peñaranda, AV Holguín-Moreno, AF González-Barrios, MJ Vives-Flórez (2015). Fagoterapia, alternativa para o controle de infecções bacterianas. Perspectivas na Colômbia. Scientiarum Universitas.
  6. M. Skurnik, E. Strauch (2006). Terapia fágica: fatos e ficção. Revista Internacional de Microbiologia Médica.

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies