Uma abordagem de cavalo de Tróia pode levar a tratamentos para algumas bactérias resistentes a antibióticos
p Uma solução da proteína A do sistema de aquisição de heme extracelular (HasA) com ftalocianina de gálio (esquerda) e os resultados da esterilização de Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli tratada com ftalocianina de gálio ligada a HasA por irradiação com luz infravermelha (direita). Crédito:Osami Shoji
p Mortal, bactéria resistente a antibióticos pode ser esterilizada sequestrando seu sistema de aquisição de heme, o que é essencial para sua sobrevivência. A nova estratégia, desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Nagoya e colegas no Japão, foi publicado no jornal
Biologia Química ACS . p
Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria perigosa que causa infecções em ambientes hospitalares e em pessoas com sistema imunológico enfraquecido. Pode causar infecções sanguíneas e pneumonia, enquanto infecções graves podem ser mortais. Altamente resistente ao tratamento com antibióticos,
P. aeruginosa é um dos patógenos mais críticos que requerem estratégias alternativas de tratamento urgentemente, de acordo com a Organização Mundial da Saúde.
p Esta bactéria é uma das muitas que desenvolveram um sistema que lhes permite adquirir ferro de difícil acesso do corpo humano. O ferro é essencial para o crescimento e sobrevivência bacteriana, mas em humanos, a maior parte está retida no complexo 'heme' da hemoglobina. Para pegá-lo,
P. aeruginosa e outras bactérias secretam uma proteína, chamado HasA, que se agarra ao heme no sangue. Este complexo é reconhecido por um receptor de membrana na bactéria chamado HasR, permitindo a entrada do heme na célula bacteriana, enquanto HasA é reciclado para coletar mais heme.
p O químico bioinorgânico Osami Shoji, da Universidade de Nagoya, e colaboradores descobriram uma maneira de sequestrar esse 'sistema de aquisição de heme' para a entrega de drogas. Eles desenvolveram um pó formado de HasA e o pigmento gálio ftalocianina (GaPc), que, quando aplicado a uma cultura de
P. aeruginosa , foi consumido pela bactéria.
p "Quando o pigmento é exposto à luz infravermelha próxima, espécies reativas de oxigênio prejudiciais são geradas dentro das células bacterianas, "explica Shoji. Quando testado, mais de 99,99 por cento das bactérias foram mortas após o tratamento com um micromolar de HasA com GaPc e dez minutos de irradiação.
p A estratégia também funcionou em outras bactérias com o receptor HasR em suas membranas, mas não naqueles sem ele.
p O sistema de aquisição de heme é tão essencial para a sobrevivência dessas bactérias que não se espera que ele mude, tornando improvável que a bactéria desenvolva resistência a esta estratégia de drogas, os pesquisadores acreditam.
p "Nossas descobertas apóiam o uso de proteínas heme artificiais como um cavalo de Tróia para distribuir seletivamente antimicrobianos para bactérias alvo, permitindo sua esterilização específica e eficaz, independentemente da resistência aos antibióticos, "relata a equipe em seu estudo.
p Os pesquisadores pretendem testar sua estratégia para o tratamento de infecções, e estão trabalhando na modificação de sua abordagem para esterilizar outros patógenos que possuem um sistema de aquisição de heme semelhante.
p O artigo, "Sequestrando o Sistema de Aquisição Heme de
Pseudomonas aeruginosa para a entrega de ftalocianina como um antimicrobiano, "foi publicado em
ACS Chemical Biology .