Resumo:
Uma equipe de pesquisa do Centro de Saúde da Universidade de Utah, nos Estados Unidos, descobriu que as bactérias podem determinar se foram invadidas reconhecendo uma atividade enzimática necessária para o próprio vírus, ativando assim um poderoso sistema de defesa imunológica. Esta descoberta não só revela uma ligação importante no mecanismo antiviral bacteriano, mas também deverá ajudar os cientistas a desenvolver terapias fágicas mais eficazes para combater o problema crescente da resistência aos antibióticos. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Science.
Nos últimos anos, os fagos virais que infectam especificamente bactérias têm recebido ampla atenção da comunidade médica. Como os fagos podem atacar bactérias com precisão sem danificar as células humanas, eles são vistos como uma ferramenta importante no tratamento futuro de infecções bacterianas persistentes, especialmente no contexto de um número crescente de patógenos que se tornam resistentes aos antibióticos existentes. No entanto, as bactérias não são indefesas. Eles também têm sistemas imunológicos complexos que previnem a infecção por fagos. O estudo desses mecanismos de defesa é considerado um passo fundamental na promoção do desenvolvimento da terapia fágica.
Os pesquisadores descobriram desta vez que a forma como as bactérias reconhecem a invasão viral é diferente do que se pensava anteriormente. No passado, acreditava-se geralmente que as bactérias detectavam os atacantes principalmente através da detecção de material genético viral estranho. Mas uma nova investigação mostra que as bactérias também podem detectar sinais de actividade produzidos por vírus à medida que realizam as suas próprias tarefas. Especificamente, uma enzima necessária para o vírus cliva uma importante molécula sensora dentro da bactéria, e esta ação desencadeia um sinal de alarme, permitindo que a bactéria lance rapidamente uma resposta imunológica.
Sam Hobbs, primeiro autor do estudo e professor assistente de bioquímica no Centro de Saúde da Universidade de Utah, disse que esta é uma das formas mais comuns de imunidade em bactérias, e quando a equipe finalmente decifrou seu mecanismo de funcionamento, todos sentiram como se tivessem experimentado um “momento aha”.
Este estudo se concentrou em um sistema imunológico bacteriano chamado CBASS. Quando o sistema é ativado, as bactérias adotam uma estratégia extrema de “auto-sacrifício”. Antes de o vírus completar a sua replicação e se espalhar para as bactérias circundantes, as células infectadas morrerão activamente, quebrando assim a cadeia de transmissão viral. Como esta defesa leva diretamente à morte da célula hospedeira, o sistema deve ser extremamente preciso para identificar uma verdadeira ameaça viral antes de ser ativada.
A equipe de pesquisa descobriu que o sistema CBASS tem como alvo uma ferramenta essencial da qual o vírus depende para sobreviver. Alguns fagos produzem enzimas chamadas proteases que cortam e decompõem proteínas. Os cientistas descobriram que as proteases virais actuam directamente sobre proteínas específicas nas bactérias hospedeiras, e este processo torna-se um interruptor chave na activação de toda a via de sinalização imunitária. Por outras palavras, as armas utilizadas pelo vírus no lançamento de ataques expuseram a sua própria existência.
Os pesquisadores acreditam que este mecanismo demonstra um jogo biológico extremamente inteligente. As bactérias não precisam identificar diretamente os vírus em constante mudança, mas sim monitorar as etapas críticas que os vírus inevitavelmente realizam durante a infecção. Assim que essas etapas ocorrerem, o sistema imunológico estará pronto para responder imediatamente.
Os cientistas dizem que uma compreensão mais profunda de como as bactérias detectam e resistem aos fagos não só ajudará a conceber novos fagos terapêuticos que possam contornar o sistema imunitário bacteriano, mas também ajudará os investigadores a explorar as estratégias imunitárias formadas durante a evolução da vida a longo prazo. À medida que a crise de resistência aos antibióticos continua a expandir-se, este tipo de investigação poderá desempenhar um papel importante no desenvolvimento de tratamentos alternativos no futuro.
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