doi.org/10.1038/s41467-024-45983-9
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#Infecção
Os pesquisadores também descobriram que uma variante da proteína não protege tanto contra as bactérias e aumenta a suscetibilidade à doença.
A doença de Lyme, uma infecção bacteriana transmitida por carrapatos, afeta quase meio milhão de pessoas nos Estados Unidos todos os anos.
Na maioria dos casos, os antibióticos eliminam eficazmente a infecção, mas para alguns pacientes, os sintomas perduram por meses ou anos.
Pesquisadores do MIT e da Universidade de Helsinque descobriram agora que o suor humano contém uma proteína que pode proteger contra a doença de Lyme.
Eles também descobriram que cerca de um terço da população carrega uma variante genética desta proteína que está associada à doença de Lyme em estudos de associação genómica.
Não se sabe exatamente como a proteína inibe o crescimento da bactéria que causa a doença de Lyme, mas os pesquisadores esperam aproveitar as capacidades protetoras da proteína para criar cremes para a pele que possam ajudar a prevenir a doença ou para tratar infecções que não respondem aos antibióticos.
“Esta proteína pode fornecer alguma proteção contra a doença de Lyme, e pensamos que há implicações reais aqui para uma medida preventiva e possivelmente terapêutica baseada nesta proteína”, diz Michal Caspi Tal, principal cientista pesquisador do Departamento de Engenharia Biológica do MIT e um dos os autores seniores do novo estudo.
Hanna Ollila, pesquisadora sênior do Instituto de Medicina Molecular da Universidade de Helsinque e pesquisadora do Broad Institute do MIT e Harvard, também é autora sênior do artigo, que aparece hoje na Nature Communications.
O principal autor do artigo é Satu Strausz, pós-doutorado no Instituto de Medicina Molecular da Universidade de Helsinque.
Uma ligação surpreendente: a doença de Lyme é mais frequentemente causada por uma bactéria chamada Borrelia burgdorferi.
Nos Estados Unidos, esta bactéria é transmitida por carrapatos transportados por ratos, veados e outros animais.
Os sintomas incluem febre, dor de cabeça, fadiga e uma erupção cutânea característica.
A maioria dos pacientes recebe doxiciclina, um antibiótico que geralmente elimina a infecção.
Em alguns pacientes, entretanto, sintomas como fadiga, problemas de memória, perturbações do sono e dores no corpo podem persistir por meses ou anos.
Tal e Ollila, que eram pós-doutorandos juntos na Universidade de Stanford, iniciaram este estudo há alguns anos na esperança de encontrar marcadores genéticos de suscetibilidade à doença de Lyme.
Para esse fim, decidiram realizar um estudo de associação genómica ampla (GWAS) num conjunto de dados finlandês que contém sequências genómicas de 410.
000 pessoas, juntamente com informações detalhadas sobre os seus históricos médicos.
Este conjunto de dados inclui cerca de 7.
000 pessoas que foram diagnosticadas com a doença de Lyme, permitindo aos investigadores procurar variantes genéticas que foram encontradas com mais frequência em pessoas que tiveram a doença de Lyme, em comparação com aquelas que não tiveram.
Esta análise revelou três resultados, incluindo dois encontrados em moléculas imunológicas que tinham sido previamente associadas à doença de Lyme.
No entanto, o terceiro sucesso foi uma surpresa completa – uma secretoglobina chamada SCGB1D2.
As secretoglobinas são uma família de proteínas encontradas nos tecidos que revestem os pulmões e outros órgãos, onde desempenham um papel nas respostas imunológicas às infecções.
Os pesquisadores descobriram que esta secretoglobina específica é produzida principalmente pelas células das glândulas sudoríparas.
Para descobrir como esta proteína pode influenciar a doença de Lyme, os investigadores criaram versões normais e mutantes do SCGB1D2 e expuseram-nas à Borrelia burgdorferi cultivada em laboratório.
Eles descobriram que a versão normal da proteína inibia significativamente o crescimento da Borrelia burgdorferi.
No entanto, quando expuseram as bactérias à versão mutada, foi necessário o dobro da proteína para suprimir o crescimento bacteriano.
Os pesquisadores então expuseram as bactérias à variante normal ou mutada do SCGB1D2 e as injetaram em ratos.
Os ratos injetados com bactérias expostas à proteína mutante foram infectados com a doença de Lyme, mas os ratos injetados com bactérias expostas à versão normal do SCGB1D2 não.
“No artigo mostramos que eles permaneceram saudáveis até o dia 10, mas acompanhamos os ratos por mais de um mês e eles nunca foram infectados.
Isso não foi um atraso, foi um ponto final.
Isso foi realmente emocionante”, diz Tal.
Prevenir a infecção Depois de os investigadores do MIT e da Universidade de Helsínquia terem publicado as suas descobertas iniciais num servidor de pré-impressão, os investigadores na Estónia replicaram os resultados do estudo de associação genómica, utilizando dados do Biobanco Estónio.
Estes dados, de cerca de 210 mil pessoas, incluindo 18 mil com doença de Lyme, foram posteriormente adicionados ao estudo final da Nature Communications.
Os investigadores ainda não têm certeza de como o SCGB1D2 inibe o crescimento bacteriano ou por que a variante é menos eficaz.
No entanto, descobriram que a variante provoca uma mudança do aminoácido prolina para leucina, o que pode interferir na formação de uma hélice encontrada na versão normal.
Eles agora planejam investigar se a aplicação da proteína na pele de camundongos, que não produzem naturalmente SCGB1D2, poderia impedir que fossem infectados por Borrelia burgdorferi.
Eles também planejam explorar o potencial da proteína como tratamento para infecções que não respondem aos antibióticos.
“Temos antibióticos fantásticos que funcionam para 90% das pessoas, mas nos 40 anos que conhecemos a doença de Lyme, não mudamos isso”, diz Tal.
“Dez por cento das pessoas não se recuperam depois de tomar antibióticos e não há tratamento para elas.
? “Esta descoberta abre a porta para uma abordagem completamente nova para prevenir a doença de Lyme, e será interessante ver se também pode ser útil para prevenir outros tipos de infecções de pele”, diz Kara Spiller, professora de biomedicina.
inovação na Escola de Engenharia Biomédica da Universidade Drexel, que não esteve envolvida no estudo.
Os investigadores observam que as pessoas que têm a versão protetora do SCGB1D2 ainda podem desenvolver a doença de Lyme e não devem presumir que isso não acontecerá.
Um fator que pode desempenhar um papel é se a pessoa está suando quando é picada por um carrapato portador de Borrelia burgdorferi.
SCGB1D2 é apenas uma das 11 proteínas secretoglobinas produzidas pelo corpo humano, e Tal também planeja estudar o que algumas dessas outras secretoglobinas podem estar fazendo no corpo, especialmente nos pulmões, onde muitas delas são encontradas.
“O que mais me entusiasma é a ideia de que as secretoglobinas podem ser uma classe de proteínas antimicrobianas sobre a qual ainda não pensamos.
Como imunologistas, falamos sem parar sobre imunoglobulinas, mas eu nunca tinha ouvido falar de secretoglobina antes de esta surgir no nosso estudo GWAS.
É por isso que é tão divertido para mim agora.
Quero saber o que todos eles fazem”, diz ela.
A pesquisa foi financiada, em parte, por Emily e Malcolm Fairbairn, pela Instrumentarium Science Foundation, pela Academia da Finlândia, pela Fundação Médica Finlandesa, pela Younger Family e pela Bay Area Lyme Foundation.
Publicado em 29/03/2024 13h29
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