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Domingo, Maio 22, 2022

Uma espécie de esponja que absorve certos mensageiros – ScienceDaily

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As bactérias são extremamente engenhosas quando se trata de se adaptar a um determinado ambiente. Uma equipe de pesquisadores descobriu agora um novo truque que as bactérias usam: uma espécie de esponja que absorve certos mensageiros.

A cada ano, pelo menos 1,27 milhão de pessoas morrem de uma infecção por bactérias resistentes aos antibióticos padrão, um estudo publicado recentemente na revista A Lanceta revela. Os autores temem que esse número possa chegar a dez milhões de pessoas até 2050.

Isso torna a busca por novas substâncias eficazes contra cepas bacterianas resistentes mais urgente do que nunca. Uma abordagem potencial concentra-se em antibióticos programáveis ​​baseados em RNA. No entanto, isso requer uma compreensão profunda das principais vias e mecanismos de sinalização baseados em RNA durante uma infecção.

Novas vias de sinalização identificadas

Este é o tema de pesquisa no Instituto de Biologia de Infecção Molecular (IMIB) da Universidade de Würzburg e no Instituto Helmholtz para Pesquisa de Infecção baseada em RNA. Pesquisadores do laboratório do professor Jörg Vogel, que ocupa a cadeira de Biologia de Infecção Molecular I no JMU e diretor administrativo do HIRI, descobriram novos detalhes dessas vias e mecanismos de sinalização. Eles apresentam os resultados de seu estudo na última edição da revista Célula Molecular.

Gianluca Matera, Ph.D. estudante do IMIB, fornece mais informações sobre os antecedentes do artigo que ele co-autor com Jörg Vogel, dizendo: “Muitas bactérias, como Escherichia coli e Salmonela entérica, têm um envelope celular que consiste em uma membrana externa e interna. A principal função deste envelope é proteger as bactérias de seu ambiente, mas também deve ser permeável aos nutrientes que as bactérias precisam para prosperar.”

Um jogador até então desconhecido

Inúmeras entidades de RNA interagem para gerenciar quais substâncias podem passar pelo envelope celular e quais são bloqueadas em um determinado momento, permitindo que as bactérias se protejam contra antibióticos, por exemplo. Os pesquisadores já identificaram um protagonista até então desconhecido na bactéria Salmonella entérica: uma “esponja de RNA”.

Essas esponjas pertencem à classe dos “pequenos RNAs”. O estudo de Würzburg mostra que a esponja de RNA OppX imita o alvo de ligação real de um sRNA especial, o chamado MicF sRNA, na membrana externa bacteriana, interceptando-o antes de chegar ao seu destino. Ou em outras palavras, absorve como uma esponja.

Comunicação das membranas

O sRNA MicF desempenha um papel crucial nos processos do envelope bacteriano. “A membrana externa e interna do envelope bacteriano não pode funcionar independentemente uma da outra. Portanto, deve haver mecanismos que permitam que elas se comuniquem. Pequenos RNAs não codificantes, como o MicF, são uma classe de tais reguladores”, Gianluca Matera explica. Usando uma nova técnica desenvolvida na Universidade Hebraica de Jerusalém, o cientista júnior já identificou os parceiros de interação de todos esses sRNAs em Salmonela — de forma abrangente e em uma única etapa.

Os pesquisadores são capazes de descrever o efeito desse processo de interceptação em detalhes: “Normalmente, o OppX aumenta a permeabilidade da membrana, aumentando a expressão de um dos principais poros da membrana externa bacteriana”, especifica Matera. Este nome científico deste poro é OmpF.

Se a bactéria não tiver a esponja OppX, seu crescimento será restrito, especialmente em um ambiente pobre em nutrientes. Se, no entanto, quantidades suficientes de OppX estiverem disponíveis, os poros de OmpF na membrana também se tornarão mais ativos, aumentando a absorção de nutrientes se forem escassos.

Impacto indireto sobre antibióticos

Os poros OmpF também assumem uma função fundamental quando as bactérias são atacadas por antibióticos: as substâncias os utilizam como seus principais pontos de entrada na célula. “Indiretamente, o OppX pode ter um impacto na eficácia do antibiótico, aumentando a produção de OmpF e, portanto, a absorção do próprio antibiótico”, diz Matera.

OppX é o primeiro regulador conhecido da atividade de MicF – os dados publicados recentemente até suportam a suposição de que OppX é a esponja mais importante, se não a única, para o sRNA de MicF. Portanto, conhecê-lo é crucial para entender completamente a atividade celular do MicF de acordo com os autores do estudo.

Essas novas descobertas são baseadas em estudos de bactérias cultivadas em vitro em condições de laboratório. Os cientistas acreditam que o próximo desafio será estender esses estudos para condições mais “realistas”. O primeiro passo nessa direção já foi dado: “Estamos atualmente decodificando o RNA interactoma de Salmonela em células hospedeiras infectadas”, explica Jörg Vogel. “A resistência aos antibióticos é uma das principais ameaças à saúde do nosso tempo – é por isso que nossa pesquisa básica se esforça para contribuir para o desenvolvimento de novas terapêuticas”.



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