Desenvolvimento de um equipamento para estudo do crescimento de Escherichia coli sob condição de microgravidade simulada

Abstract

A existência e sobrevivência dos microrganismos requer a habilidade de sentir e responder às mudanças ambientais, incluindo mudanças nas características físicas do meio. A microgravidade e seus análogos são um dos fatores que podem acarretar profundos efeitos no crescimento e desenvolvimento microbiano. Recentemente, diversos estudos demonstraram o papel chave da microgravidade na regulação da expressão gênica, na fisiologia e na patogenicidade dos microrganismos estudados. Diante da importância desses estudos e, ao mesmo tempo, da dificuldade de realizá-los no ambiente espacial, tornou-se necessário o desenvolvimento de equipamentos que pudessem ser utilizados em solo e que conseguissem simular algumas das características físicas que estão associadas à microgravidade. Assim, o presente trabalho, em parceria com professores e técnicos do Instituto de Física da UFRGS, apresenta dois objetivos: (1) a construção de um novo instrumento, capaz de simular a microgravidade, baseado nos mesmos princípios utilizados no “Rotating-Wall Vessel“(equipamento desenvolvido pela NASA), e que apresentasse um baixo custo para a sua produção; (2) a utilização desse equipamento para o estudo do crescimento de Escherichia coli em microgravidade simulada. O equipamento é, essencialmente, uma forma de produzir uma cultura celular em suspensão constante. A partir de um pré-inoculo de 108 células/mL, a bactéria foi inoculada em doze frascos de vidro, de aproximadamente 30mL, completamente preenchidos com o meio de cultivo TSB (Caldo Soja Tripticaseína). Seis frascos para o grupo controle e os outros seis, para amostra. Todos os frascos foram mantidos dentro da estufa bacteriológica, o grupo controle ficou parado (gravidade terrestre), ao passo que, os recipientes da amostra, foram colocados dentro do equipamento e mantidos em rotação com uma velocidade angular constante (microgravidade simulada). A partir da leitura da absorbância feita com um intervalo de 1 hora e 15 minutos, as curvas de crescimento para o grupo controle e o grupo amostral foram traçadas. Além disso, a semeadura em placa contendo meio TSA (Agar Triptona de Soja) também foi realizada para contabilizar as Unidades Formadoras de Colônia. O método estatístico ANOVA (α= 0,05) foi aplicado para verificar a significância dos resultados encontrados. Segundo as análises estatísticas utilizadas, de acordo com a metodologia aplicada, não houveram diferenças significativas nas médias populacionais encontradas entre o grupo controle e o grupo amostral. O dispositivo construído para esse trabalho, apesar de seguir os mesmo princípios físicos do RWV, ainda carece de uma validação quanto a sua real capacidade de simular a microgravidade. Novas propostas para melhorar o equipamento estão sendo estudadas e, com o apoio do Instituto de Física, novos testes poderão ser feitos para validar o aparato.