Os químicos em Konstanz inibiram a biossíntese de um sinal bacteriano e, como resultado, bloqueou as propriedades infecciosas de Pseudomonas aeruginosa, o germe mais comum encontrado em estabelecimentos de saúde.

A Organização Mundial da Saúde (OMS) considera Pseudomonas aeruginosa um germe que requer ações urgentes para prevenir e controlar sua disseminação. A bactéria pode causar uma variedade de doenças, desde infecções pulmonares crônicas até sepse. Como resultado de sua resistência crescente a muitos antibióticos, essas infecções costumam ser fatais. Em vez de tentar desenvolver um novo antibiótico para combater Pseudomonas aeruginosa, o químico Dr. Thomas Böttcher e sua equipe em Konstanz concentraram seus esforços de pesquisa na inibição de fatores de virulência no germe. Isso inclui toxinas e outros agentes que beneficiam o processo de infecção. Para este objetivo, a equipe de pesquisa desenvolveu uma técnica para medir a inibição de enzimas diretamente em uma célula viva. O método é descrito na edição atual do Jornal da American Chemical Society ( JACS )

Thomas Böttcher e a pesquisadora de doutorado Michaela Prothiwa, baseada em Konstanz, concentraram seus esforços em uma via metabólica específica nas bactérias responsáveis ​​pela biossíntese de sinais chamados quinolonas. Pseudomonas aeruginosa usa esses sinais para coordenar a produção de fatores de virulência. As quinolonas agem como sinais de detecção de quorum:as bactérias usam essas moléculas para quantificar seu número de células ou densidade populacional, muito parecido com o método usado para determinar o voto da maioria. Se as quinolonas sinalizam que seu número e densidade são grandes o suficiente, então, as bactérias começam a produzir fatores de virulência. Eles são responsáveis ​​pelas propriedades infecciosas da bactéria.

O objetivo da equipe de pesquisa de Konstanz é encerrar essa comunicação baseada em quinolonas. A enzima PqsD desempenha um papel central na biossíntese das quinolonas. Os pesquisadores conseguiram desenvolver uma molécula para inibir a enzima e, assim, evitar que as bactérias produzissem quinolonas que ajudam as bactérias a determinar sua densidade populacional. A inibição do sinal os torna incapazes de produzir toxinas e fatores de virulência. “Estamos interrompendo a comunicação entre os microrganismos, "diz Thomas Böttcher.

Para este propósito, sua equipe de químicos da Universidade de Konstanz desenvolveu um novo método de pesquisa de inibidores de enzimas. Até agora, Os inibidores de enzimas normalmente eram desenvolvidos em sistemas livres de células e freqüentemente se mostravam ineficazes em células vivas. Uma nova estratégia usando sondas químicas agora torna possível medir a inibição de uma enzima diretamente em uma célula viva. Bibliotecas de compostos químicos podem agora ser testadas para descobrir inibidores para vias metabólicas específicas em bactérias. A estratégia não se limita apenas à enzima PqsD. No futuro, também será usado para o desenvolvimento específico de inibidores que têm como alvo outras vias metabólicas bacterianas.

Outra publicação da equipe de pesquisa de Thomas Böttcher aparece em Química - Um Jornal Europeu e enfoca os fatores de virulência e um medicamento considerado "medicamento essencial" pela OMS. Esta pesquisa visa entender por que algumas enzimas em bactérias produzem pequenos sideróforos feitos de dois ou três blocos de construção.

Os metabólitos produzidos pela ciclização de dois blocos de construção incluem fatores de virulência para doenças que afetam peixes e insetos, enquanto um composto maior consistindo de três blocos de construção está em uma das drogas mais importantes usadas em todo o mundo. Este medicamento é utilizado durante transfusões de sangue ou para tratar doenças causadas pelo excesso de ferro na corrente sanguínea. Junto com o pesquisador doutorado Sina Rütschlin, Thomas Böttcher desenvolveu um novo modelo para explicar como esses sideróforos são produzidos com dois ou três blocos de construção. O objetivo futuro é poder customizar enzimas otimizadas para a produção desses agentes químicos.