Identificada via química responsável pelo crescimento e resistência de bactérias
Autor: LABiM | Publicado: 2012-06-18T10:13:00-07:00


Estudo evidencia papel do óxido nítrico na formação de biofilmes responsáveis pela resistência de bactérias aos antibióticos




 
Cientistas da Scripps Research Institute, nos Estados Unidos, revelaram 
um caminho químico complexo que permite as bactérias formarem 
aglomerados conhecidos como biofilmes. Melhor compreensão deste processo
 tem potencial para auxiliar no desenvolvimento de novos tratamentos 
capazes de combater a formação de biofilmes, envolvidos em uma ampla 
variedade de infecções humanas e na resistência de bactérias aos 
antibióticos. 


Bactérias envoltas em biofilme


O estudo, 
publicado na revista Cell Molecular, explica como o óxido nítrico - 
molécula de sinalização envolvida no sistema imunitário - leva à 
formação de biofilmes. "Estima-se que cerca de 80% dos patógenos humanos
 formem biofilmes durante alguma parte de seu ciclo de vida", diz o 
líder do projeto Michael Marletta. 

A
 formação de biofilme é um fenômeno que ocorre quando as células 
bacterianas aderem umas às outras, às vezes como parte de seu estágio de
 crescimento e em outras vezes para se protegerem contra ataques. Em 
tais agregações, as células do lado de fora de um biofilme podem ser 
susceptíveis a antibióticos naturais ou farmacêuticos, mas as células 
interiores ficam relativamente protegidas. Esta característica dificulta
 a erradicação dessas bactérias do organismo humano, tornando-as cada 
vez mais difíceis de se matar por meio dos tratamentos convencionais. Os
 biofilmes podem se formar em instrumentos cirúrgicos, tais como 
válvulas cardíacas ou cateteres, levando a infecções potencialmente 
fatais.

Durante anos, o 
laboratório de Marletta e outros grupos têm se dedicado a estudar como o
 óxido nítrico regula o processo de formação de biofilmes. Estudos 
anteriores mostraram que determinadas quantidades do composto apresenta 
efeito tóxico para as bactérias. Segundo os pesquisadores, tal 
toxicidade seria a responsável por fazer com que as bactérias se 
amontoassem como medida de segurança, formando os biofilmes. Mas o 
processo até então era desconhecido. No presente estudo, os cientistas 
partiram para encontrar o que acontece após o "gatilho" do óxido nítrico
 ser puxado.&nbsp;



 Ação do óxido nítrico 

Nos
 vertebrados, o óxido nítrico pode se ligar a algo chamado o Óxido 
Nítrico A heme-/ oxigénio (H-NOX). A ligação aciona o domínio sobre uma 
enzima específica, que ao ser ativada inicia a produção de cascatas 
químicas responsáveis por funções fisiológicas tais como a dilatação dos
 vasos sanguíneos.

Muitas 
bactérias também têm os domínios H-NOX, incluindo elementos patogênicos 
importantes, de modo que esta ligação se configurou como o melhor ponto 
de partida para a investigação.

Os
 pesquisadores inferiram uma ligação entre o domínio da bactéria H-NOX e
 uma enzima chamada quinase de histidina, que transfere grupos químicos 
de fosfato a outras moléculas em vias de sinalização. A questão era onde
 os fosfatos estavam indo.

Para
 saber mais, os pesquisadores usaram uma técnica chamada 
"phosphotransfer profiling". Isto envolveu a ativação da quinase de 
histidina e, em seguida, a permissão para o composto reagir 
separadamente com cerca de 20 alvos potenciais. Estes alvos que a 
quinase de histidina rapidamente transferiu fosfatos para se tornarem 
parte do caminho de sinalização. "Este é um método puro que nós usamos 
para obter uma resposta que era de fato muito surpreendente", diz o 
pesquisador envolvido no estudo Lars Plate. 

Os
 experimentos mostraram que três proteínas da quinase de histidina 
fosforilada, chamadas reguladores de resposta. trabalham juntas na 
formação de biofilmes da bactéria Shewanella oneidensis, encontrada em 
sedimentos de lagos.

O 
trabalho mostrou ainda que cada regulador desempenha um papel 
complementar, para fazer um sistema invulgarmente complexo. Um regulador
 ativa a expressão dos genes, outro controla a atividade de uma enzima 
produzindo monofosfato cíclico de guanosina - uma importante bactéria mensageira que desempenha um papel crítico na formação de biofilmes  - e o terceiro regulador sintoniza o grau de atividade do segundo. 


 Os pesquisadores observam que uma vez que outras espécies de bactérias 
utilizam uma via química semelhante à identificada no estudo, resultados
 do projeto têm potencial para abrir caminho na exploração de aplicações
 farmacêuticas para combater infecções. Como um exemplo, os 
investigadores podem ser capazes de bloquear a formação de biofilmes com
 produtos químicos que interrompem a atividade do óxido nítrico.



Por: Afrânio F. Evangelista

&nbsp;

  

 Fonte: THE SCRIPPS RESEARCH INSTITUTE em isaude.net



&nbsp;