Micrografia eletrônica de varredura de esporos de levedura infecciosa (roxo) na superfície da estrutura onde são produzidos após a reprodução sexual (em azul, o basídio). Crédito:Chaoyang Xue, Kasey Carroll e Joseph Heitman (Departamento de Genética Molecular e Microbiologia da Duke University); e Valerie Knowlton (Universidade Estadual da Carolina do Norte, Centro de Microscopia Eletrônica)
Uma equipe de pesquisa internacional decifrou o mecanismo pelo qual o fungo Cryptococcus neoformans é resistente a drogas específicas do fungo. É um fungo semelhante a uma levedura que pode infectar humanos. Medicamentos específicos, chamados antifúngicos, estão disponíveis para tratamento, mas nem sempre funcionam – um fenômeno semelhante à resistência a antibióticos. Uma equipe da Duke University nos EUA e da Ruhr-Universität Bochum (RUB) usou técnicas genéticas, bioinformáticas e microbiológicas para decifrar o mecanismo subjacente a essa resistência. Eles o descrevem na revista
Nature Microbiology , publicado online em 2 de agosto de 2022.
“Os resultados são altamente relevantes para combater infecções fúngicas na prática clínica, medicina veterinária e agricultura”, diz o professor Ulrich Kück, professor sênior de botânica geral e molecular da RUB. Ele cooperou para o projeto com o pesquisador de Bochum Dr. Tim Dahlmann e a equipe chefiada pelo professor Dr. Joe Heitman, que atualmente está baseado na Duke University na Carolina do Norte e foi professor visitante no RUB em várias ocasiões.
Número de infecções fúngicas em ascensão "No hemisfério ocidental, o número de pessoas com defesa imunológica reduzida está aumentando, porque a expectativa de vida está aumentando rapidamente e o tratamento com imunossupressores após transplantes de órgãos está se tornando mais comum", explica Ulrich Kück. "Isso está associado a um aumento nas infecções fúngicas".
Cryptococcus neoformans é um dos mais importantes fungos patogênicos humanos responsáveis pela chamada criptococose. Desencadeia infecções agudas em pacientes imunocomprometidos; e a taxa de mortalidade pode chegar a 70%. Isso porque cepas de fungos resistentes às drogas costumam evoluir em hospitais, o que dificulta o tratamento. Até agora, não estava claro quais mecanismos celulares e genéticos levam a essa resistência.
Os chamados transposons, no entanto, eram conhecidos por desempenhar um papel nas resistências. Os transposons são genes saltadores, ou seja, segmentos de DNA que podem mudar sua posição no genoma e, assim, afetar a função dos genes. Se um transposon salta para um gene crítico para a suscetibilidade a uma droga, é possível que surja resistência. A mobilidade dos transposons é controlada por RNAs reguladores, os chamados pequenos RNAs interferentes, ou siRNAs.
Mecanismo de RNA causa resistência Em seu estudo atual, os pesquisadores descobriram mutações genéticas em isolados resistentes que levaram ao desligamento do controle do siRNA. Ao introduzir uma cópia intacta do gene, foi possível restaurar o controle do siRNA; como resultado, os pesquisadores conseguiram evitar que os transposons saltassem e esclarecer a causa da resistência. Devido ao seu pequeno tamanho, os segmentos gênicos que codificam os siRNAs não são fáceis de encontrar no genoma. Tim Dahlmann conseguiu localizá-los com análises bioinformáticas especiais. Ao identificar os mecanismos de resistência, será possível utilizá-los para o tratamento de micoses em humanos no futuro.