Micróbios tratados como especialistas em amônia surpreendem ao comer aminoácidos dentro de esponjas e podem até trocar sinais com o hospedeiro

Experimentos revelam que arqueias de esponjas também assimilam aminoácidos e podem participar de uma relação metabólica mais profunda com o animal

Whastapp Facebook Linkedin Twitter COMPARTILHAR Durante décadas, algumas arqueias que vivem dentro de esponjas marinhas foram vistas principalmente como especialistas em remover resíduos nitrogenados. Uma pesquisa da Universidade de Viena revelou uma capacidade inesperada: essas arqueias simbióticas também assimilam aminoácidos de cadeia ramificada , usando compostos orgânicos como fontes adicionais de carbono e nitrogênio e possivelmente interferindo até na sinalização celular do hospedeiro.

O estudo concentrou-se em Ianthella basta , conhecida como esponja-orelha-de-elefante, encontrada em recifes do Indo-Pacífico e da Grande Barreira de Corais. Dentro de seus tecidos vive Nitrosospongia ianthellae , uma arqueia oxidante de amônia que mantém uma associação íntima com o animal.

Esses microrganismos desempenham uma função importante porque a amônia é um resíduo metabólico potencialmente tóxico. Ao oxidá-la, participam do ciclo do nitrogênio dentro do chamado holobionte, conjunto formado pela esponja e pelos organismos que vivem associados a ela.

Pistas anteriores vieram dos genomas. Arqueias simbióticas apresentavam genes para transportadores de aminoácidos de cadeia ramificada que não eram esperados em organismos considerados quimiolitoautotróficos estritos. Ainda faltava, porém, demonstrar diretamente que essas moléculas realmente entravam nas células.

Os pesquisadores ofereceram leucina, isoleucina e valina marcadas com isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. Depois combinaram microscopia de fluorescência e imageamento químico por NanoSIMS, conseguindo rastrear os elementos marcados até células individuais das arqueias dentro da esponja.

Este seminário científico aborda adaptações de microrganismos simbiontes presentes no microbioma de esponjas marinhas.

Arqueias oxidantes de amônia eram tradicionalmente descritas como organismos que obtêm energia oxidando amônia e usam dióxido de carbono para construir biomassa. O novo experimento demonstrou diretamente que as linhagens associadas às esponjas também conseguem incorporar carbono e nitrogênio provenientes de aminoácidos.

Isso as coloca numa estratégia chamada mixotrofia. Em vez de depender exclusivamente de carbono inorgânico, elas conseguem combinar fontes diferentes conforme as condições disponíveis. Análises genômicas indicaram ainda que a capacidade de transportar, degradar e produzir esses aminoácidos aparece amplamente entre linhagens simbióticas semelhantes.

Ainda é uma hipótese. Os experimentos comprovaram a assimilação dos aminoácidos, mas não demonstraram diretamente uma mensagem sendo enviada da arqueia para a célula animal. A ideia de comunicação surge porque leucina, isoleucina e valina também funcionam como moléculas capazes de influenciar importantes vias celulares.

A Universidade de Viena destaca especialmente a possível conexão com a via mTOR, sensível à disponibilidade de leucina.