Pesquisadores descobrem proteína que pode ajudar a combater a resistência aos antibióticos
p São mostradas fibras amilóides feitas de um peptídeo derivado da proteína CsgA de E. coli. Crédito:The Chapman Lab
p Implantes artificiais de quadril, implantes de joelho e cateteres são suscetíveis a infecções:as bactérias que fluem pelo sistema sanguíneo podem se acumular nessas superfícies estranhas e se agachar para proliferar. p Agora, Pesquisadores da Universidade de Michigan, em colaboração com o The Scripps Research Institute, descobriram que uma proteína produzida no corpo humano pode lutar contra esse problema.
p Quando as bactérias se acumulam em uma superfície, eles formam uma camada protetora chamada de "biofilme". Esses biofilmes são mantidos juntos por uma estrutura composta por uma proteína chamada "amilóide" que a própria bactéria produz. A amilóide bacteriana é semelhante à estrutura que enrola os neurônios no cérebro de pessoas com doença de Alzheimer, perturbando a capacidade da pessoa de formar e recordar memórias.
p No caso de bactérias em uma prótese, biofilmes protegem a colônia de bactérias de seu ambiente, incluindo antibióticos que um médico pode prescrever para atacar a infecção. Em um novo estudo, os pesquisadores descobriram que uma proteína produzida por humanos chamada transtirretina, ou TTR, pode suprimir a formação de amiloide e biofilme em E. coli, uma cepa bacteriana comum encontrada em humanos.
p O time, que inclui Matthew Chapman, Professor de U-M de molecular, biologia celular e do desenvolvimento; Joel Buxbaum, professor de medicina molecular com TSRI; e a autora principal Neha Jain, um pós-doutorado no laboratório Chapman, publicou seus resultados no
Proceedings of the National Academy of Science .
p A proteína transtirretina humana pode adotar uma forma agregada ou amilóide sob certas condições. Crédito:The Chapman Lab
p "Uma das implicações mais importantes para a saúde dos biofilmes está nos cateteres. Em qualquer tipo de dispositivo que você tente colocar em um ser humano, um biofilme se formará, "disse Chapman, Professor de U-M de molecular, biologia celular e do desenvolvimento. "Este é um grande, grande problema porque ser cateterizado por apenas alguns dias, bactérias podem formar biofilmes no dispositivo, o que pode levar a infecções graves. "
p A equipe estudou como o TTR interagiu com uma cepa de E. coli encontrada em infecções do trato urinário. Em UTIs, a cepa bacteriana se instala na bexiga, formando comunidades de biofilme. As bactérias em um biofilme envolvem-se em uma camada de fibras amilóides que ajudam a protegê-las dos estressores do meio ambiente. As amilóides de E. coli são compostas por uma proteína chamada CsgA.
p Quando os pesquisadores misturaram TTR e CsgA purificados, CsgA não pode produzir amilóides protetores. Eliminar a defesa-chave de uma bactéria contra seu ambiente pode permitir que o corpo lute contra a infecção de forma mais eficaz.
p "É mais fácil quebrar palitos individuais do que um feixe. Da mesma forma, infecções bacterianas podem ser tratadas de forma mais eficaz se as bactérias não forem mantidas juntas em biofilmes, "Jain disse." Nós descobrimos que o TTR pode prevenir a formação de biofilme em uma cepa de E. coli uropatogênica, bem como em outras cepas bacterianas.
p Buxbaum, que estudou TTR por muito tempo, apontou que, em algumas condições, o TTR pode formar as próprias fibras amiloides, e pode ser esta capacidade que dá ao TTR as características estruturais para interromper a formação de amiloide por outras proteínas, como CsgA.
p Combater fogo com fogo:No entanto, a variante do TTR que pode formar polímeros, chamado M-TTR, pode impedir que outras proteínas adotem a dobra amilóide. Aqui estão as fibras amilóides derivadas de proteínas bacterianas curli, e as mesmas proteínas misturadas com M-TTR. M-TTR impede a agregação de fibra amilóide das proteínas curli bacterianas. Crédito:The Chapman Lab
p Cerca de uma em cada 100 pessoas que recebem próteses de quadril ou joelho apresentam uma infecção, de acordo com a Academia Americana de Cirurgiões Ortopédicos. Um estudo de 2001 descobriu que 95 por cento das infecções do trato urinário em pacientes gravemente enfermos foram rastreadas até seus cateteres, enquanto 87 por cento das infecções da corrente sanguínea vieram de um cateter vascular permanente e 86 por cento dos casos de pneumonia foram associados a um ventilador mecânico.
p "É possível que produtos derivados ou baseados nessas interações de proteínas possam reduzir esse problema na medicina, que os biofilmes se formam em muitas superfícies artificiais implantadas dentro do corpo, "Buxbaum disse." A noção é que poderíamos impregnar essas superfícies com essa proteína para que não formassem esses biofilmes e tornar mais fácil o tratamento dessas infecções com antibióticos.
p Chapman e Buxbaum dizem que implementar isso exigirá mais pesquisas, mas a mudança pode ajudar a prevenir infecções nos implantes, bem como a resistência aos antibióticos.
p "Se você pudesse ter como alvo essa resistência, o hospedeiro pode ser capaz de limpar a infecção, ", Disse Chapman." Você também pode prescrever doses mais baixas de antibióticos ou encurtar a duração do uso de antibióticos, que seriam todas coisas boas. "