Cientistas da Escola de Medicina Icahn, no Monte Sinai, descobriram uma nova maneira de controlar infecções bacterianas. Os resultados da pesquisa foram apresentados na revista Nature Structural & Molecular Biology, publicada online em 6 de fevereiro.
A equipe de pesquisa encontrou uma maneira de ativar um importante mecanismo de defesa bacteriana para combater e controlar infecções bacterianas. Este sistema de defesa, denominado sistema de sinalização antifágica baseado em oligonucleotídeos cíclicos (CBASS), é um mecanismo natural usado por algumas bactérias para se protegerem do ataque viral. As bactérias impedem que o vírus se espalhe para outras células bacterianas da população, autodestruindo-se.
“Queríamos observar como o sistema de autodestruição bacteriana CBASS é ativado e se ele poderia ser explorado para limitar a infecção bacteriana”, disse o coautor Aneel Aggarwal, Ph.D., professor de farmacologia no Hospital Icahn Mount Sinai. "Esta é uma nova forma de abordar as infecções bacterianas, que são um problema significativo nos hospitais e noutros ambientes. Encontrar novas ferramentas para combater a resistência aos antibióticos é fundamental. Na guerra contra as superbactérias, precisamos de continuar a inovar e a expandir o nosso conjunto de ferramentas para combater a evolução da resistência".
De acordo com um relatório de 2019 dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças, mais de 2,8 milhões de infecções resistentes a antimicrobianos ocorrem nos Estados Unidos a cada ano, e mais de 35.000 pessoas morrem por causa delas.
Como parte do experimento, os pesquisadores usaram análises estruturais e vários ensaios biofísicos, bioquímicos e celulares para investigar como o Cap5, ou proteína 5 associada ao CBASS, é ativado para degradar o DNA e como pode ser explorado para controlar infecções bacterianas. Cap5 é uma proteína chave que é ativada por nucleotídeos cíclicos (pequenas moléculas sinalizadoras) para danificar o próprio DNA da célula bacteriana.
“Em nosso estudo, identificamos primeiro qual dos muitos nucleotídeos cíclicos ativa Cap5, o efetor do sistema CBASS”, disse a coautora Olga Rechkoblit, Ph.D., professora assistente de farmacologia na Universidade Mount Sinai em Ikan. "Depois de descobrir isso, observamos mais de perto a estrutura do Cap5 quando ligado a essas pequenas moléculas sinalizadoras. Depois, com a ajuda especializada da Dra. Daniela Sciaky, pesquisadora do Hospital Icahn Mount Sinai, mostramos que, ao adicionar essas moléculas especiais ao ambiente da bactéria, essas moléculas poderiam ser potencialmente usadas para destruir as bactérias."
Os pesquisadores descobriram que determinar a estrutura do Cap5 usando nucleotídeos cíclicos era um desafio técnico que exigia a experiência de Dale F. Kreitler, Ph.D., cientista da linha de luz AMX do Laboratório Nacional de Brookhaven. Os pesquisadores conseguiram isso usando radiação de raios X síncrotron microfocada na mesma instalação. A radiação de raios X síncrotron microfocada é um tipo de radiação de raios X que não é apenas produzida usando um tipo específico de acelerador de partículas (um síncrotron), mas também é cuidadosamente concentrada ou focada em uma área minúscula para permitir imagens ou análises mais detalhadas.
Em seguida, os investigadores irão explorar como as suas descobertas se aplicam a outros tipos de bactérias e avaliar se a sua abordagem pode ser usada para controlar infecções causadas por uma variedade de bactérias nocivas.
Fonte compilada: ScitechDaily