A importância da molécula na bactéria era anteriormente desconhecida
As bactérias Gram-negativas são a ruína da existência dos profissionais de saúde.
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| A cardiolipina (mostrada em vermelho) auxilia a máquina de transporte de lipopolissacarídeo (mostrada em azul), MsbA (mostrada em verde). (Ilustração de Ali Ennis) |
Eles são um dos organismos mais perigosos de se infectar - e um dos mais difíceis de tratar. Mas uma nova pesquisa da Universidade da Geórgia sugere que um componente das paredes celulares das bactérias pode ser a chave para esmagar os micróbios resistentes aos antibióticos.
A razão pela qual as bactérias Gram-negativas são difíceis de matar são suas membranas celulares duplas, que criam um escudo de proteção quase impenetrável. Esse escudo bloqueia a entrada de antibióticos, impedindo que os medicamentos façam seu trabalho de destruir as bactérias. Enquanto isso, moléculas tóxicas, conhecidas como lipopolissacarídeos, na superfície da membrana externa da bactéria provocam uma resposta imunológica potencialmente mortal.
No estudo publicado pela PNAS , pesquisadores da Faculdade de Medicina Veterinária identificaram o papel-chave da molécula cardiolipina em colocar essas moléculas tóxicas na superfície da membrana, algo que poderia servir como um novo alvo para futuras terapêuticas.
“Se você perguntar onde estamos tendo mais problemas no mundo de resistência aos antibióticos, é com as bactérias Gram-negativas”, disse Stephen Trent , autor correspondente do estudo e distinto professor de doenças infecciosas da UGA Foundation. “A implicação dessa descoberta é que, sem cardiolipina, as bactérias não podem fazer a membrana externa. Sem essa membrana, eles são sensíveis aos antibióticos e a bactéria é torrada. ”
O bloqueio do transporte para a membrana celular pode não apenas tornar as bactérias vulneráveis aos antibióticos, mas o acúmulo de suas próprias moléculas tóxicas dentro da célula também pode causar a morte da bactéria.
Aplicações potenciais
Antes do estudo, ninguém realmente entendia o papel da cardiolipina nas bactérias. Em animais, entretanto, ele desempenha um papel fundamental na formação da membrana das mitocôndrias, as organelas das quais as células geram energia.
Para determinar o papel da molécula nas bactérias, os pesquisadores criaram formas mutantes de E. coli, que tem várias maneiras de fazer cardiolipina, para tentar determinar para que finalidade o lipídio servia na célula. A equipe manipulou as enzimas responsáveis pela construção da cardiolipina para ver se sua interrupção teve algum efeito sobre a bactéria.
Esses experimentos mostraram que alterar a produção de cardiolipina em uma célula de bactéria tinha ramificações mortais para a bactéria. Sem cardiolipina, a célula continuará a produzir seus lipopolissacarídeos tóxicos, mas é incapaz de transportá-los para a superfície celular.
“Eventualmente, a célula irá abrir. Eles simplesmente estouram ”, disse Trent. E sem as moléculas grandes na superfície da célula, a armadura da bactéria que normalmente a tornaria invulnerável à maioria dos antibióticos torna-se penetrável.
“Este artigo é um dos primeiros a vincular a cardiolipina à manutenção da membrana externa da E. coli”, disse Martin Douglass, principal autor do artigo e aluno de doutorado no Departamento de Doenças Infecciosas da UGA . “A terapêutica futura pode ter como alvo aspectos deste processo e tornar as bactérias Gram-negativas vulneráveis aos antibióticos.”
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