Novas Técnicas para Estudar Microrganismos do Ar

O ar ao nosso redor tá cheio de coisinhas vivas, tipo bactérias, fungos e vírus, que a gente chama de microbioma do ar. Esses micro-organismos têm papéis importantes na nossa saúde e no meio ambiente. Mas, por enquanto, a gente não manja muito sobre o que eles são, como se espalham ou como afetam a gente.

Com o aumento de doenças como COVID-19 e tuberculose, os cientistas têm focado nos germes nocivos no ar. Mas, pesquisas recentes sugerem que uma variedade rica de micro-organismos aéreos pode ser, na verdade, boa pra nossa saúde. Por isso, é importante monitorar e estudar a diversidade de vida no ar.

#Avanços Recentes no Estudo de Micro-organismos do Ar

Avanços nas técnicas científicas pra estudar esses micro-organismos ajudaram a revelar a natureza complexa e as fontes deles, tanto naturais quanto feitas pelo homem. Por exemplo, os pesquisadores descobriram que o número e os tipos de micro-organismos no ar mudam em diferentes alturas e ao longo do dia e do ano, influenciados por fatores como temperatura e umidade.

Muitos estudos sobre micro-organismos do ar usaram uma técnica chamada Metabarcoding, que foca em áreas específicas do DNA. Embora esse método ajude a detectar vários tipos de micro-organismos, ele tem suas limitações. Alguns DNAs podem não ser amplificados corretamente, gerando lacunas nos dados. Um método mais novo chamado Metagenômica examina todo o DNA em uma amostra sem focar apenas em certas áreas. Assim, os cientistas conseguem criar perfis mais completos dos diferentes micro-organismos presentes.

Entre as técnicas mais recentes tá o sequenciamento por nanopore, que consegue gerar cadeias longas de sequências de DNA rápido e é prático em vários locais, incluindo hospitais e áreas remotas. Até agora, essa tecnologia foi bem-sucedida em estudar micro-organismos em água e poeira, mas ainda não foi aplicada completamente pra monitorar micro-organismos do ar.

#Desenvolvendo um Novo Método para Perfilagem do Microbioma do Ar

O objetivo das pesquisas mais recentes era criar um jeito confiável de estudar o microbioma do ar usando sequenciamento por nanopore. Os pesquisadores estabeleceram métodos tanto laboratoriais quanto computacionais pra perfilar efetivamente os micro-organismos no ar.

A equipe testou primeiro seu método em um ambiente controlado, uma estufa, durante três dias seguidos. Eles coletaram amostras de ar usando uma técnica que captura partículas minúsculas em líquido. Através do sequenciamento por nanopore, eles conseguiram uma média de comprimento de leitura de cerca de 965 bases e coletaram entre 7.000 e 60.000 sequências de DNA claras. Eles conseguiram combinar uma parte significativa dessas sequências com o tipo correto de micro-organismos.

Ao comparar amostras coletadas por uma hora e três horas, eles perceberam que só as amostras de três horas davam uma imagem consistente do microbioma do ar ao longo dos dias. A maior parte dos micro-organismos identificados estava associada ao solo e plantas, como Paracoccus e Streptomyces, que são conhecidos por sua capacidade de sobreviver em condições difíceis.

#Monitorando o Microbioma do Ar em Ambientes Naturais

Depois de confirmar o método na estufa, os pesquisadores repetiram os estudos em uma pradaria natural perto de Munique. Eles esperavam ver mais variação nos micro-organismos presentes e coletaram amostras por três e seis horas em diferentes dias.

O sequenciamento por nanopore usado nesse ambiente forneceu comprimentos de leitura ainda mais longos, com uma média de cerca de 1.560 bases. Eles coletaram um maior número de sequências claras, mapeando cerca de 70.000 a 140.000 para tipos específicos de micro-organismos. Após processar as amostras uniformemente, descobriram que tanto as coletas de três horas quanto as de seis mostraram uma coleção estável de micro-organismos principais.

Durante toda a pesquisa, os controles confirmaram que quantidades muito baixas de DNA estavam presentes durante a coleta. Isso significava que a contaminação externa não interferiu nos resultados. Eles testaram seu método com um grupo definido de micro-organismos, descobrindo que conseguiam detectar a maioria das espécies, embora alguns tipos de fungos estivessem menos representados devido aos métodos usados para extrair DNA.

#Analisando os Dados

Após coletar e analisar os dados, os pesquisadores criaram várias montagens das informações genômicas. Eles conseguiram uma completude de mais de 20%, indicando que puderam identificar os micro-organismos presentes sem contaminação. Eles também notaram várias funções dentro do microbioma do ar, incluindo possíveis mecanismos para degradação de poluentes.

Essa nova abordagem permitiu que os pesquisadores não só identificassem micro-organismos conhecidos, mas também descobrissem estirpes potencialmente novas que poderiam ter papéis significativos em diferentes ambientes. Eles conseguiram investigar as funções dos micro-organismos, como aqueles envolvidos na produção de biofilmes, que podem ter vários impactos na saúde e no meio ambiente.

#Vantagens do Novo Método

Os pesquisadores mostraram que o sequenciamento por nanopore, combinado com uma técnica ativa de coleta de ar, pode estudar efetivamente o microbioma do ar. Usando tecnologia de sequenciamento avançada que melhorou em precisão e reduziu a quantidade de DNA necessária, eles conseguiram produzir resultados confiáveis mesmo de pequenas quantidades de micro-organismos aéreos.

Nos testes em ambientes controlados e naturais, eles descobriram que as avaliações do microbioma do ar poderiam ser consistentes ao longo do tempo. Isso incluiu a descoberta de micro-organismos conhecidos por sua capacidade de se adaptar rapidamente, o que os ajuda a sobreviver em vários ambientes.

O estudo destaca o potencial dessa metodologia para entender as implicações ambientais e de saúde do microbioma do ar. Pode revelar não só quais tipos de micro-organismos estão presentes, mas também suas funções, especialmente aqueles que podem ajudar na degradação de substâncias nocivas e potencialmente apoiar esforços de limpeza ambiental.

#Aplicações Futuras dos Estudos do Microbioma do Ar

Os pesquisadores imaginam que esse método avançado seja amplamente utilizado para monitorar a qualidade do ar em vários ambientes. Essas avaliações podem oferecer insights críticos não só sobre os tipos de micro-organismos presentes, mas também seus papéis potenciais na saúde humana e dos ecossistemas. Aplicações futuras podem envolver a busca por patógenos ou genes ligados à resistência a drogas, aprimorando nossa compreensão de como as doenças infecciosas se espalham.

Esse trabalho abre portas para um melhor entendimento do ar que respiramos, enfatizando a importância de monitorar a vida microbiana não apenas por motivos de saúde, mas também para proteger e melhorar o ambiente em que vivemos. O conhecimento adquirido pode, em última instância, contribuir para os esforços globais de manutenção de ecossistemas saudáveis e saúde pública.