Um antibiótico chamado tanatina ataca a forma como a membrana externa das bactérias Gram-negativas é construída. Pesquisadores da Universidade de Zurique descobriram agora que isso acontece por meio de um mecanismo até então desconhecido. Thanatin, produzido naturalmente pelo inseto do soldado espinhoso, pode, portanto, ser usado para desenvolver novas classes de antibióticos.

O surgimento global de bactérias multirresistentes a medicamentos representa uma ameaça crescente à saúde humana e à medicina. "Apesar dos enormes esforços de pesquisadores acadêmicos e empresas farmacêuticas, provou ser muito difícil identificar novos alvos bacterianos eficazes para a descoberta de antibióticos, "diz John A. Robinson do Departamento de Química do UZH." Um dos maiores desafios é identificar novos mecanismos de ação antibiótica contra bactérias Gram-negativas perigosas. "Este grupo de bactérias inclui uma série de patógenos perigosos, como Pseudomonas aeruginosa, que causa infecções pulmonares com risco de vida, e cepas patogênicas de Escherichia coli.

Eliminação do escudo protetor externo

Uma equipe interdisciplinar de químicos e biólogos de UZH e ETH Zurich descobriram agora como a tanatina - um antibiótico produzido naturalmente pelo inseto soldado Podisus maculiventris - tem como alvo as bactérias Gram-negativas. O antibiótico do inseto impede a formação da membrana externa da bactéria - um mecanismo sem precedentes em um antibiótico. Todas as bactérias Gram-negativas têm uma membrana celular dupla, com a membrana externa assumindo uma importante função defensiva e ajudando a bactéria a bloquear a entrada de moléculas potencialmente tóxicas na célula. A parte externa desta membrana é composta por uma camada protetora de substâncias complexas semelhantes às gorduras chamadas lipopolissacarídeos (LPS), sem o qual a bactéria não sobreviveria.

Focando nas interações proteína-proteína

Usando métodos de última geração, os pesquisadores de Zurique conseguiram provar que a tanatina interrompe o transporte das moléculas de LPS para a membrana externa. A via de transporte consiste em uma superestrutura de sete proteínas diferentes que se reúnem para formar uma ponte da membrana interna através do espaço periplasmático para a membrana externa. As moléculas de LPS cruzam esta ponte para a superfície da célula, onde fazem parte da estrutura da membrana externa. A tanatina é capaz de bloquear as interações proteína-proteína que são necessárias para formar a ponte. Como resultado, As moléculas de LPS são impedidas de chegar ao seu destino e a biogênese de toda a membrana externa é inibida - o que é fatal para a bactéria.

Novos candidatos clínicos em potencial

"Este é um mecanismo de ação sem precedentes para um antibiótico e sugere imediatamente maneiras de desenvolver novas moléculas como antibióticos que visam patógenos perigosos, "explica Robinson." Esta descoberta nos mostra uma maneira de desenvolver substâncias que inibem especificamente as interações proteína-proteína em células bacterianas. "

Este novo mecanismo já está sendo usado por um parceiro da indústria - Polyphor AG em Allschwil perto de Basel - para desenvolver novos candidatos clínicos em potencial. A empresa tem um histórico comprovado de sucesso nesta área e recentemente também desenvolveu o antibiótico murepavadina em cooperação com o UZH. A murepavadina está atualmente em testes clínicos de fase III em pacientes com infecções pulmonares com risco de vida causadas por Pseudomonas aeruginosa. "Outro novo antibiótico voltado para outros patógenos Gram-negativos seria um acréscimo muito bem-vindo aos novos medicamentos urgentemente necessários para uma terapia antibacteriana eficaz, "diz Robinson.