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Pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis desenvolveram um novo composto que efetivamente limpa infecções bacterianas em camundongos, incluindo aquelas que podem resultar em doenças raras, mas potencialmente fatais, de “comedores de carne”. O composto pode ser o primeiro de uma classe inteiramente nova de antibióticos e um presente para os clínicos que buscam tratamentos mais eficazes contra bactérias que não podem ser domadas facilmente com os antibióticos atuais.
A pesquisa foi publicada em 2 de agosto em A ciência avança.
O composto tem como alvo bactérias gram-positivas, que podem causar infecções por estafilococos resistentes a medicamentos, síndrome do choque tóxico e outras doenças que podem se tornar mortais. Ele foi desenvolvido por meio de uma colaboração entre os laboratórios de Scott Hultgren, PhD, Helen L. Stoever Professor of Molecular Microbiology, e Michael Caparon, PhD, professor de microbiologia molecular, e Fredrik Almqvist, professor de química na University of Umeå, na Suécia.
Um novo tipo de antimicrobiano seria uma boa notícia para os médicos que buscam tratamentos eficazes contra patógenos que estão se tornando mais resistentes aos medicamentos disponíveis atualmente e, portanto, muito mais perigosos.
“Todas as bactérias gram-positivas que testamos foram suscetíveis a esse composto. Isso inclui enterococos, estafilococos, estreptococos, É difícilque são os principais tipos de bactérias patogênicas”, disse Caparon, o coautor sênior. “Os compostos têm atividade de amplo espectro contra inúmeras bactérias.”
É baseado em um tipo de molécula chamada 2-piridona fundida em anel. Inicialmente, Caparon e Hultgren pediram a Almqvist para desenvolver um composto que pudesse impedir que películas bacterianas se fixassem na superfície de cateteres uretrais, uma causa comum de infecções do trato urinário associadas a hospitais. Descobrir que o composto resultante tinha propriedades de combate a infecções contra vários tipos de bactérias foi um feliz acidente.
A equipe nomeou sua nova família de compostos GmPcides (para gram-positivo-icida). Em trabalhos anteriores, os autores mostraram que os GmPcides podem eliminar cepas de bactérias em experimentos em placas de Petri. Neste último estudo, eles decidiram testá-lo em infecções necrosantes de tecidos moles, que são infecções de rápida disseminação, geralmente envolvendo vários tipos de bactérias gram-positivas, para as quais Caparon já tinha um modelo de camundongo funcional. A mais conhecida delas, a fasceíte necrosante ou “doença devoradora de carne”, pode danificar rapidamente o tecido com severidade suficiente para exigir amputação de membros para controlar sua disseminação. Cerca de 20% dos pacientes com doença devoradora de carne morrem.
Este estudo concentrou-se num agente patogénico, Streptococcus pyogenesque é responsável por 500.000 mortes todos os anos em todo o mundo, incluindo doenças devoradoras de carne. Camundongos infectados com E. piogenes e tratados com um GmPcide se saíram melhor do que os animais não tratados em quase todas as métricas. Eles tiveram menos perda de peso, as úlceras características da infecção eram menores e eles lutaram contra a infecção mais rápido.
O composto pareceu reduzir a virulência das bactérias e, notavelmente, acelerar a cicatrização pós-infecção das áreas danificadas da pele.
Não está claro como os GmPcidas realizam tudo isso, mas o exame microscópico revelou que o tratamento parece ter um efeito significativo nas membranas celulares bacterianas, que são o envoltório externo dos micróbios.
“Uma das funções de uma membrana é excluir material do exterior”, disse Caparon. “Sabemos que dentro de cinco a dez minutos de tratamento com GmPcide, as membranas começam a se tornar permeáveis e permitem que coisas que normalmente deveriam ser excluídas entrem na bactéria, o que sugere que essas membranas foram danificadas.”
Isso pode interromper as funções das bactérias, incluindo aquelas que causam danos ao hospedeiro, e torná-las menos eficazes no combate à resposta imunológica do hospedeiro a infecções.
Além de sua eficácia antibacteriana, os GmPcides parecem ter menos probabilidade de levar a cepas resistentes a medicamentos. Experimentos projetados para criar bactérias resistentes encontraram muito poucas células capazes de suportar o tratamento e, assim, passar suas vantagens para a próxima geração de bactérias.
Caparon explicou que há um longo caminho a percorrer antes que os GmPcides provavelmente encontrem seu caminho para as farmácias locais. Caparon, Hultgren e Almqvist patentearam o composto usado no estudo e o licenciaram para uma empresa, QureTech Bio, na qual eles têm uma participação acionária, com a expectativa de que eles serão capazes de colaborar com uma empresa que tem a capacidade de gerenciar o desenvolvimento farmacêutico e os ensaios clínicos para potencialmente levar os GmPcides ao mercado.
Hultgren disse que o tipo de ciência colaborativa que criou os GmPcides é o que é necessário para tratar problemas intratáveis como a resistência antimicrobiana.
“Infecções bacterianas de todos os tipos são um problema de saúde importante, e estão se tornando cada vez mais resistentes a múltiplos medicamentos e, portanto, mais difíceis de tratar”, disse ele. “A ciência interdisciplinar facilita a integração de diferentes campos de estudo que podem levar a novas ideias sinérgicas que têm o potencial de ajudar os pacientes.”
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