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Nova família de toxinas antibacterianas é descoberta

Publicado em 16 outubro 2020

Por Elisa Romera de Freitas

Utilizado em guerras de bactérias, o antibiótico é empregado como arma química pelos micróbios para a eliminação de concorrência.

Um grupo de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), definiu um novo grupo de toxinas antibióticas utilizadas nas guerras entre bactérias, visando a destruição de concorrências e facilitação do processo de domínio do hospedeiro.

A proteína type VI L,D-transpeptidase effector 1 (Tlde1), utilizada por bactérias como a Salmonella enterica, diferencia-se de todas as demais armas químicas utilizadas nas guerras comumente travadas pelos micróbios que constituem os diversos microbiomas da Terra.

Seu diferencial reside no sistema denominado “type VI secretion systems” (T6SS) que, oriundo da evolução de bacteriófagos com cauda, consiste em uma estrutura utilizada pela bactéria para injetar diretamente as proteínas tóxicas em suas principais células inimigas (células hospedeiras eucarióticas, bactérias e fungos rivais).

Em entrevista concedida à Agência Fapesp, a bióloga e coordenadora do projeto, Ethel Bayer Santos destacou que:

“essa família de toxinas possui um mecanismo nunca antes descrito. Enquanto outras toxinas antibacterianas secretadas pelo mesmo sistema destroem a parede celular das bactérias-alvo quando ela já está formada, esta atua nos precursores dessa estrutura, prejudicando a sua formação”.

Como ocorre a intoxicação das bactérias

Para atingir as bactérias antagônicas, a Salmonella enterica utiliza a estrutura T6SS que libera um dispositivo de perfuração espiral que causa punções nas membranas celulares e, em seguida, injeta as toxinas no interior da célula.

As toxinas antibacterianas agem diretamente em componentes estruturais importantes da célula, fazendo com que ela cresça continuamente. Devido ao enfraquecimento da sua membrana em detrimento das perfurações, as bactérias morrem em razão da pressão osmótica que, em suma, faz seu conteúdo transbordar.

Para não ser afetada por suas próprias toxinas, a bactéria desenvolveu proteínas que a tornam imune à proteína Tlde1. As próprias proteínas imunizadoras ficam armazenadas no mesmo compartimento celular que o efetor (terminal que injeta a toxina no inimigo).

O que muda com esta descoberta

A ação de combate a bactérias e fungos realizada pela proteína antibacteriana é utilizada na Medicina a partir de antibióticos, que buscam a extinção de determinadas infecções ocasionadas por esses micróbios.

Bayer Santos afirma que o processo de seleção evolutiva realizada pelas bactérias na escolha de suas toxinas as tornam possíveis alvos terapêuticos, podendo, futuramente, originar um composto antibacteriano favorável ao uso medicinal.

Portanto, o Tlde1 e as bactérias que o comportam detêm uma grande possibilidade de contribuir para o meio farmacêutico. Todavia, por se tratar de um estudo recente, não há pesquisas finalizadas que apliquem o caráter antibacteriano da proteína à Medicina até o momento.

Editado por Arthur Almeida e Giovana Silvestri

Revista Torta