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Muitas bactérias causadoras de doenças, como Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae) são envoltos em uma camada de açúcar chamada polissacarídeo capsular (CPS). Esta camada é muitas vezes essencial para infecções. Em uma descoberta inovadora feita por cientistas da Escola de Medicina Yong Loo Lin, da Universidade Nacional de Cingapura (NUS Medicine), foram identificadas características do CPS que ajudam as bactérias a colonizar o trato respiratório humano. A pesquisa mostrou que as estruturas da cápsula CPS e seus tipos de ligações e combinações são muito importantes para permitir que as bactérias se prendam e sobrevivam melhor no revestimento dos tratos respiratórios humanos superiores e inferiores.
Para desafiar a noção amplamente difundida de que cápsulas CPS estruturalmente diversas em S. pneumoniae desempenhar a mesma função na promoção da colonização bacteriana, a equipe, liderada pelo professor assistente Chris Lok-To Sham e pela estudante de pós-graduação Jade Chun Ye-Yu, do Programa de Pesquisa Translacional de Doenças Infecciosas da NUS Medicine, construiu mutantes bacterianos exibindo um dos 84 tipos de CPS encontrados em S. pneumoniae. Os mutantes foram então introduzidos nas células respiratórias para investigar suas habilidades de se ligarem às vias respiratórias. Usando um código de barras molecular para distinguir as cepas, a equipe examinou se a variação do CPS nesses mutantes afetaria a ligação nas células nasais e brônquicas.
Os resultados mostraram que o CPS com resíduos de açúcar ramnose se ligou mal às células das vias aéreas, enquanto o CPS com motivos de glicano se ligou fortemente. O experimento demonstrou que as configurações estruturais e os tipos de CPS desempenham papéis importantes na força de fixação e sobrevivência nas vias aéreas humanas.
“No passado, os cientistas reconheciam que as proteínas encontradas nas bactérias não são por acaso e servem a um propósito. As bactérias mostraram uma preferência por certos tipos de açúcares em suas cápsulas e uma ligação específica de açúcares. Nossa pesquisa prova que algumas dessas combinações beneficiam as bactérias porque ajudam a colonizar o trato respiratório humano. Essa descoberta lançará mais luz sobre a variedade de tipos de CPS a serem incluídos em futuras vacinas, como as vacinas atuais contra S. pneumoniae não cobrem os muitos tipos de CPS produzidos pela bactéria”, acrescentou Jade Chun, que também é do Departamento de Microbiologia e Imunologia da NUS Medicine.
S. pneumoniae é um dos principais causadores de pneumonia, septicemia e meningite. Coletivamente, essas infecções estão entre as principais causas de morbidade e mortalidade em idosos e crianças pequenas. Para lutar contra essas infecções mortais, vacinas pneumocócicas são administradas para estimular a produção de anticorpos para o CPS. No entanto, as bactérias podem manipular sua estrutura CPS para escapar desses anticorpos. Esta guerra bioquímica resulta em mais de cem tipos de CPSs produzidos por S. pneumoniae, o que aumenta o desafio de produzir vacinas eficazes. Embora a diversidade do CPS seja bem apreciada, o que realmente torna o CPS uma arma letal para as bactérias permanece incerto.
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