Análise de A37 e do grupo epilancina. (A) Organização genética do BGC da epilancina A37, em comparação com os BGCs de 15X e K7. O truncamento do gene ElaI2 está marcado com um asterisco. (B) Estrutura primária prevista de A37. Azul:diferente do K7. Verde:diferente de 15X. Vermelho:diferente de K7 e 15X. Dha:desidroalanina. Dhb:desidrobutirina. Abu:ácido α-aminobutírico. (C) Alinhamento de sequência mostrando variações na sequência de aminoácidos do andaime de epilancina para A37, 15X, K7 e todos os 14 ECs encontrados em bancos de dados disponíveis publicamente. As diferenças em relação à sequência A37 são destacadas em branco. O peptídeo líder e os locais de interação para enzimas modificadoras pós-tradução estão ilustrados na sequência de consenso. Conjuntos com CEs idênticos foram incluídos apenas uma vez nas análises subsequentes. (D) Filograma radial para sequências BGC de A37, 15X, K7 e EC1–13. (E) Filogramas de espécies radiais de todas as sequências completas de montagem contendo um BGC de epilancina disponível para S. epidermidis, S. hominis e S. warningeri. Conjuntos adicionais que não contêm um BGC de epilancina foram incluídos para mostrar a amplitude e profundidade da diversidade genética dentro de cada espécie. Crédito:Jornal ISME (2024). DOI:10.1093/ismejo/wrae044 Pesquisadores do Hospital Universitário de Bonn (UKB), da Universidade de Bonn e do Centro Alemão de Pesquisa de Infecções (DZIF) descobriram um novo lantibiótico, nomeadamente a epilancina A37. É produzido por estafilococos que colonizam a pele e atuam especificamente contra seu principal concorrente, as corinebactérias.
Esta especificidade é presumivelmente mediada por um mecanismo de ação muito especial, que os investigadores conseguiram decifrar detalhadamente. Seus resultados foram publicados no ISME Journal .
Devido ao aumento da resistência aos antibióticos em patógenos causadores de infecções, o desenvolvimento de novas substâncias antibacterianas é importante. As esperanças estão depositadas num novo grupo de substâncias produzidas por bactérias gram-positivas, os lantibióticos. Estes são peptídeos antimicrobianos que geralmente apresentam um espectro de atividade muito estreito.
“Tais compostos são altamente interessantes do ponto de vista médico, pois podem atacar especificamente grupos individuais de organismos sem afetar toda a flora bacteriana, como é o caso dos antibióticos de amplo espectro, por exemplo”, diz o autor correspondente, Dr. , até recentemente chefe do grupo de pesquisa DZIF "Interferência Bacteriana" no Instituto de Microbiologia Farmacêutica do UKB e membro da Área de Pesquisa Transdisciplinar (TRA) "Vida e Saúde" da Universidade de Bonn.
Vantagem competitiva essencial sobre as corinebactérias
A equipa de investigação do UKB liderada por Fabian Grein e Tanja Schneider, juntamente com a equipa liderada por Ulrich Kubitscheck, Professor de Química Biofísica na Universidade de Bona, descobriram agora um novo lantibiótico, nomeadamente a epilancina A37. É produzido por estafilococos, colonizadores típicos da pele e das mucosas. Pouco se sabe sobre esses peptídeos antimicrobianos.
“Conseguimos mostrar que a depilação é generalizada nos estafilococos, o que sublinha a sua importância ecológica”, diz o primeiro autor Jan-Samuel Puls, estudante de doutoramento da Universidade de Bona, no Instituto de Microbiologia Farmacêutica do UKB. Isto ocorre porque os estafilococos e as corinebactérias são géneros importantes da microbiota humana – ou seja, a totalidade de todos os microrganismos, como bactérias e vírus – no nariz e na pele, que estão intimamente ligados à saúde e à doença.
A necessidade de produzir tal composto indica uma competição pronunciada entre as espécies. Os investigadores conseguiram demonstrar que a recém-descoberta epilancina A37 atua muito especificamente contra as corinebactérias, que estão entre os principais competidores dos estafilococos no microbioma da pele.
Novo modo de ação na 'guerra bacteriana' decodificado
“Essa especificidade é presumivelmente mediada por um mecanismo de ação muito especial que conseguimos decifrar detalhadamente”, diz Grein. A Epilancina A37 penetra na célula corinebacteriana, inicialmente sem destruí-la. Os peptídeos antimicrobianos se acumulam na célula e depois dissolvem a membrana celular por dentro, matando assim a corinebactéria.
Thomas Fließwasser, do Instituto de Microbiologia Farmacêutica do UKB, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Bonn e chefe interino do grupo de pesquisa DZIF "Interferência Bacteriana", acrescenta:"Nosso estudo mostra como um mecanismo específico de ação pode ser usado para combater especificamente uma única espécie bacteriana. Portanto, serve-nos como uma 'prova de conceito'."
