Pesquisadores da Universidade do Texas em Austin identificaram o alvo molecular que permite a proliferação de um grupo de patógenos mortais, incluindo Legionella pneumophila, que causa a doença dos legionários, e Coxiella burnetii, que causa a febre Q.

O avanço poderá levar a novas estratégias de tratamento para estas infecções, que podem ser fatais em pessoas com sistema imunológico comprometido, disseram os pesquisadores. O estudo foi conduzido por cientistas do laboratório de Michael Manson, professor de biociências moleculares da Faculdade de Ciências Naturais.

Os resultados do estudo foram publicados na revista científica Nature Microbiology.

Os pesquisadores estavam estudando a evolução das bactérias quando começaram a examinar uma alga ancestral da Legionella e da Coxiella. Eles perceberam que este organismo antigo ainda existe dentro de certas espécies de ameba, o que lhes permitiu observar de perto como ele interage com o seu hospedeiro.

“Essa descoberta nos permitiu ver o mecanismo da patogênese em tempo real, com detalhes em nível atômico”, disse Manson.

A coautora Amy Edwards, professora assistente de biociências moleculares, disse que a pesquisa pode ter implicações profundas no campo da microbiologia e no desenvolvimento de medicamentos usados ​​para combater essas infecções.

“Isso muda a maneira como olhamos para esses organismos”, disse Edwards. "Ele destaca a biologia fundamental que sustenta a sobrevivência de importantes patógenos humanos."

Legionella e Coxiella são as causas mais comuns de pneumonia bacteriana transmitida pela água nos Estados Unidos, causando infecções potencialmente fatais que requerem terapia antibiótica. A Legionella também é a causa mais comum de pneumonia bacteriana adquirida em hospitais.

Para causar doenças, a Legionella e a Coxiella devem entrar nas células humanas e replicar-se dentro dessas células. Eles fazem isso usando um “sistema de secreção tipo IV” especializado, uma máquina molecular que lhes permite injetar proteínas nas células hospedeiras. Este sistema também é usado por outros patógenos, incluindo Chlamydia e E. coli patogênica.

Usando cristalografia de raios X e microscopia eletrônica, os pesquisadores determinaram a estrutura molecular precisa do sistema de secreção do ancestral da alga, permitindo-lhes identificar seu alvo molecular.

Os resultados apontam para uma possível estratégia terapêutica para o tratamento de infecções causadas por Legionella e Coxiella:o desenvolvimento de medicamentos que inibam o sistema de secreção e impeçam a entrada da bactéria nas células humanas.

“Os inibidores de moléculas pequenas que têm como alvo este sistema de secreção podem fornecer novas terapias para tratar ou prevenir infecções bacterianas devastadoras”, disse Manson.

Os pesquisadores estão atualmente explorando potenciais candidatos a medicamentos e esperam trazer novas estratégias de tratamento para a clínica no futuro.