O incômodo talento das bactérias para desenvolver resistência aos antibióticos é uma ameaça crescente à saúde.
Essa habilidade tem origens antigas e está permitindo que doenças como MRSA e gonorréia matem cerca de 700.000 pessoas anualmente em todo o mundo. E esses superbactérias agora estão encontrando seu caminho para outros animais, como os golfinhos também.
Agora, os cientistas pensam que podem ter encontrado uma forma alternativa de tratar doenças infecciosas – moléculas raras conhecidas como ‘antivitaminas’.
Os antibióticos tradicionais têm como alvo a capacidade das bactérias de ler suas próprias instruções genéticas ou construir suas paredes celulares protetoras, mas graças ao talento conivente dos micróbios para roubar genes uns dos outros e de seu ambiente, precisamos cada vez mais opções para ficar à frente de suas táticas altamente adaptativas.
Portanto, o microbiologista Fabian von Pappenheim e seus colegas decidiram contribuir para a busca global por alternativas de antibióticos, mexendo com a necessidade de vitaminas das bactérias, inspirados pelo uso dessa tática pelas bactérias para matar bactérias concorrentes.
As vitaminas são vitais para todos os seres vivos para a construção de componentes celulares, pedaços de tecido e processos celulares em execução.
Os antivitaminas são semelhantes o suficiente aos seus equivalentes de vitaminas para enganar os sistemas biológicos fazendo-os pensar que são as mesmas moléculas, mas ligeiramente diferentes de uma forma que os torna substitutos catastroficamente defeituosos, inibindo assim a função das vitaminas e tornando-se tóxicas para as bactérias que as ingeriram .
“Apenas um átomo extra no antivitamínico age como um grão de areia em um sistema de engrenagens complexo, bloqueando sua mecânica bem ajustada”, explicou o enzimologista molecular Kai Tittmann, da Universidade de Göttingen, na Alemanha.
Apenas três antivitaminas naturais foram descritas até agora. São a roseoflavina (RoF), que atua contra a vitamina B2 (riboflavina), a ginkgotoxina (GT), o antivitamínico B6 (piridoxina) e a 2′-metoxitiamina (MTh), que pode ser confundida com B1 (tiamina).
Os pesquisadores usaram cristalografia de proteínas em E. coli e enzimas humanas para ver como o antivitamínico B1 MTh funciona como uma toxina.
Eles descobriram que a parte metil da molécula (CH3) é substituída por um grupo metoxi (O-CH3), que é maior e interrompe as reações metabólicas das quais B1 geralmente participa.
Ele remove a proteína glutamato do resto de sua molécula, o que faz com que os glutamatos grudem uns nos outros e os impede de participar das reações.
Usando simulações de computador, a equipe também descobriu que proteínas humanas equivalentes não parecem ser afetadas pela vitamina impostora.
“As proteínas humanas não se ligam ao antivitamínico de forma alguma ou de forma que não são ‘envenenadas'”, disse o químico Bert de Groot, do Instituto Max Planck.
Isso significa que o antivitamínico MTh, pelo menos, poderia ser usado para bagunçar as funções críticas de suas vitaminas correspondentes nas bactérias, deixando os sistemas humanos intactos.
“A natureza desenvolveu sistemas de enzimas que podem discriminar efetivamente entre compostos estruturalmente semelhantes que diferem em apenas um átomo adicional”, escreveu a equipe em seu artigo.
“É difícil prever neste momento se e por quais mecanismos as bactérias podem desenvolver resistência contra o MTh”, disseram eles.
Embora este seja apenas um dos muitos aspectos que ainda precisam ser trabalhados antes de chegarmos perto de substituir os antibióticos, este estudo nos dá outra opção para examinar nossa batalha em constante mudança contra bactérias patogênicas.
Publicado em 28/08/2020 07h07
Artigo original:
Estudo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: