Segredo para o sucesso das bactérias resistentes aos medicamentos
Os cientistas identificaram como as bactérias Gram-negativas – que causam pneumonia resistente a medicamentos, infecções na corrente sanguínea e infecções no local cirúrgico em pacientes hospitalizados – completam a construção de um elemento crucial de sua membrana externa que protege esses patógenos contra ataques do sistema imunológico e antibióticos. As novas descobertas podem acelerar o avanço de novos medicamentos para compensar essas bactérias potencialmente mortais, a fonte de inúmeras infecções em ambientes de saúde em todo o mundo.
O estudo de pesquisa foi lançado online em 6 de abril na Nature.
“Antes, sabíamos que as bactérias Gram-negativas constroem sua membrana externa com dois componentes principais não proteicos – lipídios e também açúcares – que coletivamente criam uma barreira impermeável. A conexão que faltava era como esse componente lipopolissacarídeo se junta”, afirma Filippo Mancia, Ph.D., co-líder do estudo de pesquisa e professor de fisiologia e biofísica celular na Faculdade de Médicos e Cirurgiões Vagelos da Universidade de Columbia.
Usando microscopia crioeletrônica inovadora de partícula única, Mancia e seus colegas puderam determinar as estruturas enzimáticas que conectam os lipídios e os açúcares (chamado de ligase de antígeno O) em 2 configurações funcionais distintas. Combinando experimentos genéticos, bioquímicos e de dinâmica molecular, a equipe aprendeu exatamente como a enzima posiciona os lipídios e açúcares para que eles possam se misturar para formar a membrana protetora.
O elemento lipopolissacarídeo da camada externa da membrana é fundamental para a sobrevivência das bactérias Gram-negativas. “Se você conseguir obstruir sua montagem, depois disso, certamente tornaria a bactéria muito mais sensível aos antibióticos e ainda mais desprotegida do sistema imunológico”, afirma Mancia.
A construção dessa membrana é um processo contínuo, começando quando as bactérias Gram-negativas são criadas e continuando à medida que a camada da membrana naturalmente enfraquece e exige reparo. “Isso sugere que teríamos inúmeras chances de romper a camada de membrana, não apenas em um estágio do ciclo de vida da bactéria”, afirma Mancia.
Depois de divulgar a estrutura da enzima que executa o último e essencial passo na construção de barreiras de lipopolissacarídeos em bactérias resistentes a medicamentos, os cientistas podem começar a desenvolver medicamentos personalizados que impeçam a biossíntese dessa camada protetora da membrana.
Leia o artigo original no Science Daily .
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