Ciência

Cientista portuguesa ajuda a desvendar “arma secreta” de superbactéria

Uma equipa de cientistas, incluindo a portuguesa Paula Salgado, publica artigo na Nature Communications que desmascara os ponstos fracos de uma “armadura” de uma bactéria que infecta o intestino e que é resistente aos antibióticos

Uma equipa de cientistas, incluindo a portuguesa Paula Salgado, descobriu que a superbactéria Clostridium difficile (C. difficille), que infecta o intestino, tem uma camada compacta de proteínas que propicia a sua resistência a antibióticos. Num artigo publicado na revista Nature Communications, os cientistas defendem que a descoberta de uma estrutura semelhante a uma “armadura” e dos seus “potenciais pontos fracos”, perspectiva “novas possibilidades para o desenvolvimento de terapias inovadoras” que ataquem a bactéria com “efeitos mínimos” no microbioma intestinal.

As bactérias têm uma camada de proteínas que cobre a células, mas a da C. difficille “é muito compacta, com aberturas muito estreitas que impedem a maior parte das moléculas de entrar”, o que pode explicar, segundo Paula Salgado, que dirige na universidade britânica de Newcastle um grupo de investigação de microbiologia estrutural, o sucesso desta superbactéria “em defender-se da resposta do sistema imunitário e dos antibióticos actualmente disponíveis”. A bioquímica salientou que a C. difficille consegue “resistir a praticamente todos os antibióticos, havendo apenas três que são eficazes”.

Segundo explica a investigadora, muitos doentes sofrem reinfecções, uma vez que os antibióticos administrados atacam as bactérias benéficas do intestino (que fazem parte do microbioma, a comunidade de microrganismos que vive no intestino) ao mesmo tempo que tratam a infecção, “criando as condições para a C. difficille crescer e causar problemas”.

“São necessárias novas terapias, específicas contra esta bactéria que ataquem a infecção com efeitos mínimos no microbioma saudável”, assinala a cientista portuguesa, apontando que as estratégias terapêuticas podem passar por novos medicamentos ou por vírus que infectem a bactéria (bacteriófagos). A ideia será “quebrar” a “armadura” da C. difficile e criar “buracos” que permitam aos fármacos ou aos bacteriófagos entrar e matar a célula da bactéria.

A C. difficille é uma superbactéria – assim chamada devido à sua multirresistência a antibióticos – do tracto gastrointestinal e que causa diarreia severa podendo, nos casos mais graves, levar à morte do doente infectado em consequência de várias lesões provocadas nas paredes do intestino.

O trabalho assinado por Paula Salgado e colegas de outras universidades britânicas mostra que as proteínas da camada que cobre a célula da bactéria se “encaixam” para formar uma “malha apertada”. A equipa de cientistas identificou a estrutura da principal proteína que compõe esta camada, a SlpA, e esclarece como “as diferentes moléculas interagem e encaixam” para formar esta “malha”. Os autores do estudo usaram técnicas de cristalografia de raios-X para obter a estrutura da proteína SlpA e técnicas de microscopia electrónica para revelar a estrutura da “armadura” na célula da bactéria.

Paula Salgado e o seu grupo de investigação trabalharam directamente na estrutura da SlpA. “Iniciei este trabalho há mais de 10 anos, tendo obtido os primeiros cristais de SlpA. A nossa equipa optimizou os cristais, recolheu os dados e conseguiu resolver os variados problemas técnicos até conseguir obter a estrutura completa da SlpA”, descreveu a bioquímica.

“Tem sido uma longa e difícil viagem, mas obtivemos alguns resultados realmente entusiasmantes! Surpreendentemente, descobrimos que a proteína que forma a camada exterior, SlpA, é muito apertada, com aberturas muito estreitas que permitem a entrada de muito poucas moléculas nas células. A camada S de outras bactérias estudadas até agora tendem a ter aberturas mais largas, permitindo a penetração de moléculas maiores. Isto pode explicar o sucesso da C.difficille em defender-se contra os antibióticos e moléculas do sistema imunitário enviadas para a atacar”, descreve a cientista citada num comunicado de imprensa. O objectivo, diz, é desenvolver fármacos que quebrem esta armadura e criem buracos que os deixam entrar e as matem.

Rob Fagan e Per Bullough, da Universidade de Sheffield, dedicaram-se ao trabalho de cristalografia dos electrões. “Estamos agora a analisar como as nossas descobertas poderiam ser utilizadas para encontrar novas formas de tratamento de infecções por C. difficille, tais como a utilização de bacteriófagos para fixar e matar células – uma alternativa potencial promissora às drogas antibióticas tradicionais”, precisa Rob Fagan, outro dos autores citados no comunicado sobre o estudo. Paola Lanzoni-Mangutchi e Anna Barwinska-Sendra, da equipa de Paula Salgado na Universidade de Newcastle, participaram na descoberta dos detalhes estruturais e funcionais dos blocos de construção e determinaram a estrutura geral dos cristais de raios X da SlpA.

Em próximos estudos, os cientistas querem perceber “como é que as moléculas entram e saem” da célula da C. difficille, uma vez que está envolvida por uma camada compacta de proteínas, embora flexível. “Os nutrientes têm que conseguir entrar na célula bacteriana para que possa crescer e dividir-se. A bactéria produz toxinas, responsáveis pelas lesões nos intestinos, que têm que ser libertadas para o exterior da célula”, refere a investigadora portuguesa.

A equipa ainda esclarecer o papel da camada compacta de proteínas da célula da bactéria na infecção e na interacção com as células do intestino e com o sistema imunitário. A maioria dos casos de C. difficille está associada à toma de antibióticos, mas existem outros factores de risco, como a idade (65 ou mais anos), sistema imunitário debilitado (como o de doentes transplantados, com cancro ou com VIH/sida) e internamentos hospitalares. Sintomas como febre, diarreia severa, perda de apetite, náusea e dor no estômago podem ocorrer alguns dias depois do início da administração de um antibiótico.

Um dos actuais desafios na nossa luta contra as infecções é a capacidade crescente que as bactérias têm de resistir aos antibióticos que utilizamos para tentar matá-las. A resistência antimicrobiana (RAM), antibiótico ou mais geralmente, foi declarada pela OMS como uma das 10 principais ameaças globais à saúde pública que a humanidade enfrenta.

Fonte: Público

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