As bactérias modificam seus ribossomos quando expostas a antibióticos amplamente utilizados, de acordo com uma pesquisa publicada hoje na revista Comunicações da Natureza. As mudanças sutis podem ser suficientes para alterar o native de ligação dos alvos dos medicamentos e constituir um possível novo mecanismo de resistência aos antibióticos.
Escherichia coli é uma bactéria comum que muitas vezes é inofensiva, mas pode causar infecções graves. Os pesquisadores expuseram a E. coli à estreptomicina e à casugamicina, dois medicamentos que tratam infecções bacterianas. A estreptomicina tem sido um elemento básico no tratamento da tuberculose e de outras infecções desde a década de 1940, enquanto a casugamicina é menos conhecida, mas essential em ambientes agrícolas para prevenir doenças bacterianas nas culturas.
Ambos os antibióticos alteram a capacidade das bactérias de produzir novas proteínas, visando especificamente os seus ribossomos. Essas estruturas moleculares criam proteínas e são feitas de proteínas e RNA ribossômico. O RNA ribossômico é frequentemente modificado com marcadores químicos que podem alterar a forma e a função do ribossomo. As células usam essas tags para ajustar a produção de proteínas.
O estudo descobriu que, em resposta aos antibióticos, a E. coli começa a montar novos ribossomos ligeiramente diferentes daqueles produzidos em condições normais. Dependendo do antibiótico utilizado, os novos ribossomos careciam de certas marcas. As marcas foram perdidas especificamente nas regiões onde os antibióticos se fixam e interrompem a produção de proteínas. O estudo descobriu que isso tornou as bactérias mais resistentes aos medicamentos.
“Pensamos que os ribossomas da bactéria podem estar a alterar a sua estrutura apenas o suficiente para impedir que um antibiótico se ligue eficazmente”, diz Anna Delgado-Tejedor, primeira autora do estudo e estudante de doutoramento no Centro de Regulação Genómica (CRG) em Barcelona.
Sabe-se que as bactérias desenvolvem resistência aos antibióticos de diferentes maneiras, incluindo mutações no seu DNA. Outro mecanismo comum é a sua capacidade de bombear e transportar ativamente antibióticos para fora da célula, reduzindo a concentração do medicamento dentro da célula para níveis que não são mais prejudiciais.
O estudo é evidência de uma estratégia de sobrevivência inteiramente nova. “A E. coli está alterando suas estruturas moleculares com notável precisão e em tempo actual. É uma forma furtiva e sutil de se esquivar das drogas”, diz a Dra. Eva Novoa, autora correspondente do estudo e pesquisadora do CRG.
Os pesquisadores fizeram as descobertas usando tecnologia avançada de sequenciamento de nanoporos, que lê diretamente as moléculas de RNA. As técnicas anteriores processariam moléculas de RNA de tal forma que removeriam as modificações químicas. “Nossa abordagem nos permitiu ver as modificações como elas são, em seu contexto pure”, diz o Dr. Novoa.
O estudo não explora por que ou como as modificações químicas são perdidas em primeiro lugar. Mais investigação poderia explorar a biologia subjacente ao mecanismo adaptativo e descobrir novas formas de combater uma das maiores crises iminentes na saúde world. A resistência antimicrobiana world ceifou pelo menos um milhão de vidas por ano desde 1990 e prevê-se que ceifará mais 39 milhões de vidas até 2050.
“Se pudermos nos aprofundar e entender por que eles estão eliminando essas modificações, podemos criar novas estratégias que impeçam as bactérias de libertá-las ou criar novos medicamentos que se liguem de forma mais eficaz aos ribossomos alterados”, diz o Dr.
