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Uma espécie de bactéria intestinal comum que todos nós carregamos floresce quando a flora intestinal é eliminada por um curso de antibióticos. Como a bactéria é naturalmente resistente a muitos antibióticos, ela causa problemas, principalmente em ambientes de saúde. Um estudo conduzido pela Universidade de Lund, na Suécia, agora mostra como dois mecanismos moleculares podem trabalhar juntos para tornar a bactéria mais resistente. “Usando esse conhecimento, esperamos ser capazes de projetar medicamentos ainda melhores”, diz Vasili Hauryliuk, professor sênior da Universidade de Lund, que liderou o estudo.
A ameaça de bactérias resistentes a antibióticos é tão conhecida quanto grave. Ano passado, The Lancet relataram que cerca de 1,27 milhão de pessoas morreram em 2019 como resultado de infecções bacterianas que não puderam ser tratadas com os medicamentos existentes. Para enfrentar esta ameaça é essencial compreender os mecanismos moleculares subjacentes.
Durante o tratamento com antibióticos, a flora intestinal normal é perturbada, o que oferece uma oportunidade para patógenos bacterianos resistentes a antibióticos que, de outra forma, são suprimidos pela competição com as “boas” bactérias intestinais. Uma das espécies bacterianas mais problemáticas é Clostridioides difficileC. dif. É encontrado em nossos intestinos, é resistente a tratamentos com antibióticos e pode causar infecções diarreicas graves. A capacidade da bactéria de criar esporos significa que ela se espalha facilmente e, portanto, causa problemas em ambientes de saúde, resultando em aumento da mortalidade e tempos de tratamento prolongados.
“Em vez de o antibiótico salvá-lo, neste caso, ele promove uma infecção bacteriana secundária”, diz Vasili Hauryliuk.
“Sabe-se que o risco de infecção por C. diff aumenta após o tratamento com um antibiótico chamado clindamicina, mas a razão para isso era desconhecida. Nossa pesquisa mostrou que uma nova proteína transmite resistência à classe de antibióticos à qual pertence a clindamicina”, diz Obana Nozomu, professor assistente da Universidade de Tsukuba e um dos pesquisadores por trás do estudo.
O mecanismo de resistência de C. diff foi investigado em uma colaboração internacional entre pesquisadores da Suécia, Japão, Reino Unido, EUA, Estônia e Alemanha, e os resultados deste estudo foram publicados na revista Pesquisa de Ácidos Nucleicos. Quando os pesquisadores identificaram uma nova proteína responsável pela resistência. A proteína funciona no ribossomo – a fábrica molecular que produz as proteínas nas bactérias e que dá às bactérias suas habilidades. O ribossomo é um dos principais alvos dos antibióticos: se as proteínas não puderem ser sintetizadas, a bactéria não crescerá, se replicará e causará a infecção.
“Essa proteína recém-descoberta chuta a molécula do antibiótico para fora do ribossomo. Também vimos que ela se combina com outro fator de resistência. O segundo modifica quimicamente o ribossomo para que as moléculas do antibiótico se liguem menos fortemente a ele. A resistência extrapotente é a resultado de dois mecanismos, dois fatores, que se combinam e, ao fazê-lo, dão à bactéria seus ‘superpoderes’ contra antibióticos”, diz Gemma C. Atkinson, professora sênior da Universidade de Lund e coautora do artigo.
Os pesquisadores usaram microscopia eletrônica criogênica para estudar os mecanismos de resistência contra antibióticos em nível molecular. Esse conhecimento abre caminho para novas estratégias de tratamento contra a resistência e as infecções causadas pelas bactérias.
“Alguns anos atrás, o laboratório de Andrew G. Myers na Universidade de Harvard desenvolveu uma nova geração de antibióticos de ligação ao ribossomo, conhecido como iboxamicina. É um medicamento muito potente que elimina bactérias ‘comuns’ C. diff. Os resultados de este estudo, no entanto, mostra que as cepas de C. diff que possuem ambos os fatores de resistência são, infelizmente, também resistentes a este antibiótico, o que significa que é necessário projetar moléculas antibióticas que se liguem ainda mais para vencer esse tipo de resistência. Agora colaboramos com o grupo Myers nessa direção.” diz Vasili Hauryliuk.
Este estudo também descobriu que certos antibióticos que visam o ribossomo induzem a produção do fator de resistência. Isso também pode fornecer pistas para projetar novas moléculas antibióticas, uma vez que a resistência não pode ser induzida se os fatores de resistência não forem sintetizados.
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