Nova molécula encontrada para suprimir a evolução da resistência bacteriana aos antibióticos

As vias de reparo de danos ao DNA bacteriano e de resposta SOS e pequenas moléculas ativadoras ou inibidoras. Crédito:Ciência Química (2024). DOI:10.1039/D4SC00995A

Pesquisadores da Universidade de Oxford desenvolveram uma nova molécula pequena que pode suprimir a evolução da resistência aos antibióticos nas bactérias e tornar as bactérias resistentes mais suscetíveis aos antibióticos. O artigo, "Desenvolvimento de um inibidor da resposta mutagênica SOS que suprime a evolução da resistência aos antibióticos quinolônicos", foi publicado na revista Chemical Science .

O aumento global de bactérias resistentes aos antibióticos é uma das principais ameaças globais à saúde pública e ao desenvolvimento, com muitas infecções comuns a tornarem-se cada vez mais difíceis de tratar. Estima-se que as bactérias resistentes aos medicamentos já sejam diretamente responsáveis por cerca de 1,27 milhões de mortes globais todos os anos e contribuam para mais 4,95 milhões de mortes. Sem o rápido desenvolvimento de novos antibióticos e antimicrobianos, este número deverá aumentar significativamente.

Um novo estudo liderado por investigadores do Instituto Ineos Oxford para investigação antimicrobiana (IOI) e do Departamento de Farmacologia da Universidade de Oxford oferece esperança na descoberta de uma pequena molécula que funciona juntamente com os antibióticos para suprimir a evolução da resistência aos medicamentos nas bactérias.

Uma das maneiras pelas quais as bactérias se tornam resistentes aos antibióticos é devido a novas mutações no seu código genético. Alguns antibióticos (como as fluoroquinolonas) atuam danificando o DNA bacteriano, causando a morte das células. No entanto, este dano ao DNA pode desencadear um processo conhecido como “resposta SOS” nas bactérias afetadas.

A resposta SOS repara o ADN danificado nas bactérias e aumenta a taxa de mutações genéticas, o que pode acelerar o desenvolvimento de resistência aos antibióticos. No novo estudo, os cientistas de Oxford identificaram uma molécula capaz de suprimir a resposta SOS, aumentando em última análise a eficácia dos antibióticos contra estas bactérias.

Os investigadores estudaram uma série de moléculas anteriormente relatadas como capazes de aumentar a sensibilidade do Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) aos antibióticos e de prevenir a resposta SOS do MRSA. MRSA é um tipo de bactéria que geralmente vive inofensivamente na pele. Mas se entrar no corpo, pode causar uma infecção grave que necessita de tratamento imediato com antibióticos. O MRSA é resistente a todos os antibióticos beta-lactâmicos, como penicilinas e cefalosporinas.

Os investigadores modificaram a estrutura de diferentes partes da molécula e testaram a sua acção contra o MRSA quando administrada com ciprofloxacina, um antibiótico fluoroquinolona. Isto identificou a molécula inibidora de SOS mais potente relatada até o momento, chamada OXF-077. Quando combinado com uma gama de antibióticos de diferentes classes, o OXF-077 tornou-os mais eficazes na prevenção do crescimento visível da bactéria MRSA.

Num resultado chave, a equipa testou então a susceptibilidade das bactérias tratadas com ciprofloxacina durante uma série de dias para determinar a rapidez com que a resistência ao antibiótico estava a desenvolver-se, com ou sem OXF-077. Eles descobriram que o surgimento de resistência à ciprofloxacina foi significativamente suprimido em bactérias tratadas com OXF-077, em comparação com aquelas não tratadas com OXF-077.

Este é o primeiro estudo a demonstrar que um inibidor da resposta SOS pode suprimir a evolução da resistência aos antibióticos em bactérias. Além disso, quando bactérias resistentes previamente expostas à ciprofloxacina foram tratadas com OXF-077, restaurou a sua sensibilidade ao antibiótico ao mesmo nível que as bactérias que não desenvolveram resistência.

Mais informações: Jacob D. Bradbury et al, Desenvolvimento de um inibidor da resposta SOS mutagênica que suprime a evolução da resistência aos antibióticos quinolônicos, Chemical Science (2024). DOI:10.1039/D4SC00995A
Informações do diário: Ciência Química

Fornecido pela Universidade de Oxford

Cientistas descobrem um épico multibilionário escrito na química da vida

Estudo apresenta uma maneira mais limpa de produzir amônia em temperatura e pressão ambientes

Química