Como as bactérias aderem às células:base para o desenvolvimento de uma nova classe de antibióticos
Adesão de Bartonella henselae a células humanas. B. henselae (cepa de Marselha) bactérias (azul claro) em um processo de infecção em estágio inicial (30 min) para células humanas HeLa-229 (vermelho). A adesão às células hospedeiras é mediada por interações específicas entre proteínas de superfície de B. henselae e componentes da matriz extracelular hospedeira, incluindo moléculas como fibronectina ou colágeno. Barra de escala:8 μm. Crédito:Espectro de Microbiologia (2022). DOI:10,1128/espectro.00598-22
Pesquisadores do Hospital Universitário de Frankfurt e da Universidade Goethe de Frankfurt desvendaram como as bactérias aderem às células hospedeiras e, assim, deram o primeiro passo para o desenvolvimento de uma nova classe de antibióticos.
A adesão de bactérias às células hospedeiras é sempre o primeiro passo decisivo no desenvolvimento de doenças infecciosas. O objetivo dessa adesão por patógenos infecciosos é colonizar o organismo hospedeiro (por exemplo, o corpo humano) e desencadear uma infecção, que pode terminar fatalmente no pior dos casos. Uma compreensão precisa da adesão da bactéria às células hospedeiras é fundamental para encontrar alternativas terapêuticas que bloqueiem essa interação crítica no estágio mais precoce possível de uma infecção.
Interação crítica com a proteína humana fibronectina Em colaboração com outros pesquisadores, cientistas do Hospital Universitário de Frankfurt e da Universidade Goethe de Frankfurt explicaram agora o mecanismo exato de adesão bacteriana usando a bactéria patogênica humana Bartonella henselae. Esse patógeno causa a "doença da arranhadura do gato", uma doença transmitida de animais para humanos. Em um projeto colaborativo internacional liderado pelo grupo de pesquisa de Frankfurt liderado pelo professor Volkhard Kempf, o mecanismo de adesão bacteriana foi decifrado com a ajuda de uma combinação de testes de adesão in vitro e proteômica de alto rendimento. Proteômica é o estudo de todas as proteínas presentes em uma célula ou um organismo complexo.
Em seu estudo publicado no
Microbiology Spectrum , os cientistas lançaram luz sobre um mecanismo-chave:a adesão bacteriana às células hospedeiras pode ser rastreada até a interação de uma certa classe de adesinas - chamadas "adesinas autotransportadoras triméricas" - com fibronectina, uma proteína frequentemente encontrada em tecidos humanos. As adesinas são componentes na superfície das bactérias que permitem ao patógeno aderir às estruturas biológicas do hospedeiro. Homólogos da adesina identificados aqui como críticos também estão presentes em muitas outras bactérias patogênicas ao homem, como a multirresistente Acinetobacter baumannii, que a Organização Mundial da Saúde (OMS) classificou como a principal prioridade para pesquisa de novos antibióticos.
Análises de proteínas de última geração foram usadas para visualizar os pontos exatos de interação entre as proteínas. Além disso, foi possível mostrar que o bloqueio experimental desses processos impede quase totalmente a adesão bacteriana. Abordagens terapêuticas que visam prevenir a adesão bacteriana dessa forma podem representar uma alternativa de tratamento promissora como uma nova classe de antibióticos (conhecidos como "antiligantes") no domínio em constante crescimento de bactérias multirresistentes.