Antibióticos beta-lactâmicos, incluindo penicilina, são uma das classes de antibióticos mais utilizadas no mundo. Embora estejam em uso desde a década de 1940, os cientistas ainda não entendem completamente o que acontece quando essa classe de drogas encontra bactérias.

Agora, pesquisadores da Universidade de Notre Dame elucidaram como uma enzima ajuda as bactérias a se recuperarem dos danos causados ​​por antibióticos que não são fortes o suficiente para matar imediatamente as bactérias em contato.

O estudo, publicado no Anais da Academia Nacional de Ciências , concentra-se em uma enzima na bactéria gram-negativa Pseudomonas aeruginosa, um patógeno que causa pneumonia e sepse. A enzima, chamada de transglicosilase lítica Slt, tenta rapidamente reparar a parede celular do organismo, o que permite que a bactéria sobreviva e a infecção prossiga sem diminuir.

"É uma estratégia de sobrevivência, "disse Shahriar Mobashery, Professor da Família Navari em Ciências da Vida na Notre Dame e principal autor do estudo. "A parede celular é a entidade estrutural que envolve toda a bactéria, e sua saúde é crítica para a sobrevivência da bactéria. Se você tem uma droga que causa danos à parede celular, a bactéria não consegue lidar com isso e ela morre. "

P. aeruginosa é uma das "bactérias do pesadelo" destacada em um relatório recente dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças. O relatório afirma que os testes de laboratório encontraram "resistência incomum mais de 200 vezes em 2017 apenas nas 'bactérias do pesadelo'".

As paredes celulares de P. aeruginosa são feitas de longos, unidades adjacentes que são reticuladas entre si. Na presença de um antibiótico beta-lactâmico, as ligações cruzadas não são formadas. Contudo, permanecem longas cadeias de polímeros não reticulados, que sinalizam que a parede celular está danificada. É aí que entra o Slt. A enzima reconhece o dano e corta as longas cadeias de polímeros não-cruzados, e o organismo reconstrói a parede celular.

"É como se você estivesse dirigindo para casa e entrasse em um fender bender, e quando você chegar em casa, seu carro já está consertado, "disse Mobashery.

Os cientistas já sabem sobre as duas famílias de enzimas há algum tempo. A equipe de Mobashery sintetizou pedaços da parede celular e estudou com Slt para determinar como a enzima a degrada. Eles enviaram Slt purificado e amostras de parede celular para colaboradores do Conselho Nacional de Pesquisa da Espanha para determinar sua estrutura.

Mobashery estudou a resistência aos antibióticos por 30 anos. Ele disse que as proteínas de ligação à penicilina têm sido estudadas desde 1960 e as transglicosilases líticas desde 1990 - mas a questão de como elas se unem é nova. Por causa da resistência aos antibióticos, esta bactéria tornou-se um dos patógenos bacterianos mais difíceis de tratar.