O cobre é conhecido por sua capacidade de matar bactérias e outros micróbios.

Mas em uma reviravolta interessante, pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis mostraram que Escherichia coli ( E. coli ) bactérias - aquelas que estão na raiz das infecções do trato urinário (ITU) difíceis de tratar - sequestram vestígios de cobre no corpo e o usam como nutriente para estimular o crescimento. A descoberta sugere que o bloqueio deste sistema pode matar infecções por E. coli, abrindo a porta para o tratamento de ITUs com medicamentos que funcionam de forma diferente dos antibióticos tradicionais.

O estudo foi publicado em 24 de julho em Nature Chemical Biology .

O cobre é um mineral essencial - encontrado em crustáceos, grãos inteiros, nozes, feijão e outros alimentos. Ele pode matar patógenos em altas concentrações. Mas não estava claro como a E. coli lida com os íons de cobre presentes na urina, um meio extremamente complexo contendo muitos vestígios de metais e outros compostos.

Em trabalhos anteriores estudando cepas de E. coli conhecidas por causar infecções do trato urinário difíceis, os pesquisadores mostraram que uma molécula chamada yersiniabactina, secretada pela bactéria sequestra o cobre, impedindo-o de se acumular em níveis antibacterianos. Mas o que ele faz com esse cobre ligado é desconhecido.

"Yersiniabactin é mais comum em bactérias invasivas, incluindo E. coli, que causam as infecções do trato urinário recorrentes mais problemáticas e resistentes a antibióticos, "disse o autor sênior Jeffrey P. Henderson, MD, PhD, professor associado de medicina. "Uma das razões pelas quais tratamos as ITUs é a preocupação de que a bactéria invada outras áreas e passe de um incômodo a uma infecção muito mais séria. Como a ersiniabactina parece estar associada a bactérias mais virulentas, queríamos entender o que está fazendo e por que está lá. "

Embora as bactérias sejam conhecidas por trazer ferro - outro mineral essencial - para a célula, os pesquisadores notaram que E. coli há muito se pensa que falta um método para importar cobre. De fato, os cientistas presumiram que a yersiniabactina importa apenas ferro.

No novo estudo, os pesquisadores mostraram que a yersiniabactina importa íons de cobre para a célula, onde essas partículas carregadas ajudam a desencadear as muitas reações bioquímicas de que as bactérias precisam para crescer e se reproduzir. Os cientistas mostraram ainda que, uma vez liberados de sua carga mineral, a yersiniabactina volta para fora da célula para enxugar mais cobre. Os pesquisadores chamaram essa estratégia de "passivação nutricional". Na metalurgia, passivação refere-se ao tratamento ou revestimento de metal para torná-lo menos reativo.

Os pesquisadores também mostraram que a yersiniabactina pode se ligar a uma variedade de metais além do cobre e do ferro, incluindo níquel, cobalto e cromo.

"A ideia tradicional de que a yersiniabactina é um importador de ferro é uma visão muito simplista desta molécula, "disse Henderson, que trata pacientes com ITUs. "As bactérias que secretam ersiniabactina podem se ligar a todos os tipos de metais. No local da infecção, esta molécula parece estar se agarrando aos metais ao seu redor, evitando que esses metais atinjam níveis tóxicos, mas também trazendo quantidades controladas de íons metálicos para fins nutricionais. "

Henderson e seus colegas observaram que cepas de E. coli sem a capacidade de trazer a yersiniabactina ligada ao cobre para dentro da célula, eram menos agressivos do que as cepas que poderiam importar cobre por essa rota. Os pesquisadores disseram que trabalhos futuros no desenvolvimento de drogas antibacterianas podem buscar maneiras de bloquear a yersiniabactina, essencialmente privando a célula de nutrientes essenciais.

Esta estratégia pode ser relevante além do E. coli que causam ITUs recorrentes, de acordo com os pesquisadores. Henderson observou que a molécula de yersiniabactina está presente em bactérias que causam a peste e em bactérias que comumente causam pneumonia.