{"id":10106,"date":"2018-05-30T21:16:46","date_gmt":"2018-05-31T00:16:46","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/?p=10106"},"modified":"2018-05-30T21:16:46","modified_gmt":"2018-05-31T00:16:46","slug":"a-bactria-que-cola-costura-e-se-lembra-do-que-faz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/2018\/05\/a-bactria-que-cola-costura-e-se-lembra-do-que-faz\/","title":{"rendered":"A bact\u00e9ria que cola, costura e se lembra do que faz"},"content":{"rendered":"

\"p-aeruginosa\"<\/a><\/p>\n

Causadora de pneumonia e infec\u00e7\u00f5es em implantes \u00f3sseos, a P. aeruginosa (acima)<\/em> \u00e9 uma das bact\u00e9rias mais dif\u00edceis de combater com antibi\u00f3ticos. Duas pesquisas quase concomitantes nos explicam dois mecanismos de defesa desse micro-organismo.<\/h4>\n

Causadora de pneumonias problem\u00e1ticas e colonizadora de implantes que substituem ossos, a bact\u00e9ria conhecida como Pseudomonas aeruginosa<\/em> \u00e9 o terror dos ambientes hospitalares. Num relat\u00f3rio do Centro de Preven\u00e7\u00e3o e Controle de Doen\u00e7as dos EUA (a Vigil\u00e2ncia Sanit\u00e1ria de l\u00e1), esse micro-organismo foi listado entre as “bact\u00e9rias de pesadelo”. Segundo o documento, testes de laborat\u00f3rio descobriram que a P. aeruginosa<\/em> teve “uma resist\u00eancia incomum em mais de 200 casos em 2017”. Dado o potencial de causar epidemias graves de pneumonia, a Pseudomonas<\/em> vem sendo estudada com afinco em diversos laborat\u00f3rios do mundo.<\/p>\n

Na Universidade de Notre-Dame (em Indiana, EUA), pesquisadores coordenados por Shahriar Mobashery investigaram como uma enzima ajuda a bact\u00e9ria a reagir quando a dose de antibi\u00f3tico n\u00e3o \u00e9 o bastante para mat\u00e1-la. Ao mesmo tempo e de forma independente, uma equipe internacional liderada por Gerard Wong, da Universidade da Calif\u00f3rnia em Los Angeles (UCLA) descobriu na P. aeruginosa<\/em> uma esp\u00e9cie de “mem\u00f3ria” que lhe permite passar informa\u00e7\u00f5es sensoriais de uma gera\u00e7\u00e3o para outra. Desse grupo tamb\u00e9m participaram cientistas das Universidades da Pensilv\u00e2nia (EUA), Oxford (Reino Unido) e Tianjin (China).<\/p>\n

O foco de Mobashery \u2014 que pesquisa resist\u00eancia a antibi\u00f3tico h\u00e1 30 anos \u2014 foi uma enzima da P. aeruginosa<\/em> chamada transglicosilase l\u00edtica Slt. O nome \u00e9 complicado mas a fun\u00e7\u00e3o da enzima \u00e9 simples: \u00e9 ela que tenta arrumar a membrana celular quando a bact\u00e9ria \u00e9 atacada. “\u00c9 uma estrat\u00e9gia de sobreviv\u00eancia”, explica Mobashery em comunicado ao Phys.org<\/a><\/strong><\/em>. “A membrana celular \u00e9 a estrutura que embala a bact\u00e9ria inteira e sua sa\u00fade \u00e9 cr\u00edtica para a sobreviv\u00eancia da bact\u00e9ria. Se voc\u00ea tem uma droga que danifica a membrana, a bact\u00e9ria n\u00e3o consegue reagir e morre.”<\/p>\n

Medicamentos assim j\u00e1 existem: s\u00e3o os antibi\u00f3ticos beta-lact\u00e2micos, como a penicilina. Usada (muitas vezes indiscriminadamente) desde os anos 1940, a penicilina e sua turma foi exposta tantas vezes \u00e0 P. aeruginosa<\/em> que ela desenvolveu um mecanismo de resist\u00eancia.<\/p>\n

Alfaiatezinho valente<\/h4>\n

Tudo \u00e9 uma quest\u00e3o de manter as coisas costuradas. Acontece que a membrana da P. aeruginosa<\/em> \u00e9 formada por longas unidades adjacentes que s\u00e3o interligadas de modo parecido com uma colcha de retalhos. Na presen\u00e7a de antibi\u00f3ticos, os fios que mant\u00e9m essa colcha \u00edntegra n\u00e3o se formam e a membrana come\u00e7a a se desfazer. A Slt age como um costureiro de emerg\u00eancia, cortando os retalhos longos em pe\u00e7as menores e costurando-os novamente.<\/p>\n

\"Slt\"<\/a>
Nesse esquema simplificado, as tiras de hex\u00e1gonos verde-amarelos s\u00e3o parte da membrana externa da P. aeruginosa<\/em>. O complexo TP\/TG representa um antibi\u00f3tico como a penicilina e a estrutura parecida com uma fechadura \u00e9 a enzima Slt. [Figura de Mobashery et. al, 2018]<\/figcaption><\/figure>\n

Para estudar esse mecanismo detalhadamente, Mobashery et. al.<\/em> sintetizaram peda\u00e7os da membrana celular da P. aeruginosa<\/em> e aplicaram Slt para ver como a enzima a degrada e a reconstr\u00f3i. A an\u00e1lise estrutural da enzima e da membrana foi feita atrav\u00e9s de cristalografia de raios-X por colaboradores no Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas da Espanha. Publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences<\/em> (PNAS<\/em>) em abril, o estudo abre mais uma porta para combater a resist\u00eancia aos antibi\u00f3ticos da P. aeruginosa<\/em>.<\/p>\n

Cola aqui, cara<\/h4>\n

S\u00f3 que essa n\u00e3o \u00e9 a \u00fanica linha de defesa da Pseudomonas<\/em>. Al\u00e9m de refor\u00e7ar suas costuras, ela costuma grudar nas superf\u00edcies, formando biofilmes que geram infec\u00e7\u00f5es dif\u00edceis de combater. Embora normalmente ataquem as vias respirat\u00f3rias, os biofilmes dessa bact\u00e9ria tamb\u00e9m podem se formar em pr\u00f3teses que substituem ossos. Quando isso acontece, a infec\u00e7\u00e3o pode ser t\u00e3o grave que obriga a realiza\u00e7\u00e3o de uma nova cirurgia para trocar a pr\u00f3tese.<\/p>\n

“O primeiro passo para a forma\u00e7\u00e3o de um biofilme \u00e9 que a bact\u00e9ria deve sondar a superf\u00edcie e desenvolver um meio de se fixar”, esclarece<\/a> Calvin Lee, um dos co-autores da pesquisa da UCLA. “Pela primeira vez, fomos capazes de monitorar o comportamento de linhagens inteiras de c\u00e9lulas individuais e descobrimos que os descendentes podiam lembrar dos sinais sensoriais de superf\u00edcie de seus ancestrais.”<\/p>\n

Embora o conceito de fixa\u00e7\u00e3o que gera os biofilmes seja conhecido desde dos anos 1930, s\u00f3 agora seu funcionamento est\u00e1 sendo investigado e explicado. Para compreender o fen\u00f4meno de sensoreamento bacteriano, Wong et. al.<\/em> usaram um m\u00e9todo de rastreamento multigeracional. Para analisar os dados colhidos assim, foi necess\u00e1rio usar uma t\u00e9cnica de processamento que \u00e9 mais comum no estudo da altura de uma nota musical.<\/p>\n

Essa abordagem incomum foi poss\u00edvel gra\u00e7as \u00e0 descoberta de dois padr\u00f5es r\u00edtmicos interligados: a express\u00e3o c\u00edclica da AMP, uma mol\u00e9cula sinalizadora dentro da P. aeruginosa<\/em>, e o n\u00edvel de atividade dos pili<\/em> de tipo IV, ap\u00eandices semelhantes a pelos no exterior das bact\u00e9rias. Poucas horas depois do surgimento da AMP, os pelinhos da Pseudomonas<\/em> come\u00e7am a parar, o que facilita seu ac\u00famulo e fixa\u00e7\u00e3o sobre uma superf\u00edcie.<\/p>\n

O professor Wong explica: “As bact\u00e9rias sentem e lembram-se desse padr\u00e3o r\u00edtmico, que \u00e9 decisivo para a supress\u00e3o da mobilidade. Uma vez estacion\u00e1rias, elas acabam por se fixar na superf\u00edcie de modo irrevers\u00edvel e formam um biofilme.” Os resultados dessa pesquisa foram apresentados em paper<\/em> que tamb\u00e9m foi publicado em abril na PNAS<\/em>.<\/p>\n

Agora que sabemos como tornam-se resistentes a antibi\u00f3ticos e formam biofilmes, podemos buscar maneiras mais eficazes de combater a P. aeruginosa<\/em> antes que ela vire uma fonte de pesadelos como infec\u00e7\u00f5es mais graves e mais frequentes. No entanto, novas pesquisas ainda s\u00e3o necess\u00e1rias para detalhar como bloquear a costura de sua membrana ou a colagem de uma col\u00f4nia. Explicar essa esp\u00e9cie de mem\u00f3ria sensorial num organismo que nem tem sistema nervoso pode nos levar \u00e0s origens evolutivas da maneira como animais e plantas sentem o mundo \u00e0 sua volta e recordam suas sensa\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

\n

Refer\u00eancias<\/h4>\n

\"rb2_large_gray25\"<\/a>Mijoon Lee et. al.<\/em> Exolytic and endolytic turnover of peptidoglycan by lytic transglycosylase Slt of Pseudomonas aeruginosa<\/em><\/strong> [Revers\u00f5es exol\u00edtica e endol\u00edtica do peptidoglicano pela transglicosilase l\u00edtica Slt da <\/strong><\/em>Pseudomonas aeruginosa<\/strong>]. Proceedings of the National Academy of Sciences<\/em> April 24, 2018. 115 (17) 4393-4398; published ahead of print April 9, 2018.\u00a0 www.pnas.org\/cgi\/doi\/10.1073\/pnas.1801298115<\/a><\/p>\n

Calvin K. Lee et al.<\/em> Multigenerational memory and adaptive adhesion in early bacterial biofilm communities<\/strong> [Mem\u00f3ria multigeracional e ades\u00e3o adaptativa nos prim\u00f3rdios de biofilmes de comunidades bacterianas<\/strong><\/em>]. PNAS<\/em> April 24, 2018. 115 (17) 4471-4476; published ahead of print March 20, 2018. DOI:10.1073\/pnas.1720071115<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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