Coimbra  25 de Março de 2019 | Director: Lino Vinhal

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Cientistas da UC descobrem novos alvos para combater micobactérias

24 de Janeiro 2019

Investigadores do Centro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra e do Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S/IBMC) da Universidade do Porto identificaram novos alvos para o combate a microbactérias atípicas, responsáveis por infecção pulmonares graves e crónicas.

O trabalho das duas equipas de investigação, que contou ainda com a colaboração de um grupo do Instituto de Tecnologia Química Biológica da Universidade Nova de Lisboa, significa “um importante passo na luta contra as doenças causadas por estas bactérias – extremamente resistentes a condições ambientais adversas, a desinfectantes e à maioria dos antibióticos – e cada vez mais frequentes em pessoas com sistema imunitário enfraquecido, incluindo doentes crónicos ou e/ou populações idosas”, revela a UC.

A investigação decorreu ao longo de cinco anos e teve como intenção “compreender como os polissacáridos de metilmanose (MMP) eram produzidos pelas micobactérias, para se tentar esclarecer como contribuem para a robustez da sua parede”, adianta.

“Entender a forma como as micobactérias constroem essa parede protectora única poderá ser a chave para a conseguir ‘derrubar’. Começámos por identificar os genes e as funções das enzimas envolvidas na produção do polissacárido, e cuja caracterização a um nível molecular revelou o seu mecanismo, o que nos colocou um pouco mais perto de tentar inibir o processo para assim fragilizar a parede destas micobactérias, tornando-a no seu ponto fraco”, explica Nuno Empadinhas, investigador do CNC.

Segundo o cientista, neste trabalho “foi decifrado o primeiro passo da linha de montagem do MMP, tendo sido caracterizada em detalhe a enzima responsável, uma metiltransferase absolutamente única”.

A determinação, pela equipa do i3S/IBMC, da estrutura tridimensional desta metiltransferase pouco usual, em paralelo com a caracterização bioquímica no CNC, permitiu revelar com detalhe molecular o mecanismo do seu funcionamento, o que poderá ser fundamental para o futuro desenho de antibióticos de alta precisão.

Usando uma combinação de técnicas biofísicas e simulações computacionais, a equipa do i3S/IBMC “estabeleceu um retrato molecular, com detalhe atómico, desta nova enzima, elucidando o seu modo de acção e as características químicas e estruturais que determinam a sua rara especificidade”, explica Pedro Pereira, investigador principal do i3S/IBMC.

“Todos estes passos em sincronia foram determinantes, não só porque nos permitiram conhecer a um nível fundamental um pouco mais da fisiologia destas micobactérias ambientais, mas também porque fornecem plataformas eventualmente únicas para o desenvolvimento futuro de estratégias anti-micobacterianas mais eficientes do que as que existem actualmente”, acrescenta Nuno Empadinhas.

“Este é um claro exemplo de como os esforços coordenados das várias equipas envolvidas alcançaram um resultado que dificilmente estaria acessível a qualquer delas individualmente: um mapa molecular único e detalhado deste importante processo biológico, que não só serve de ponto de partida para o nosso trabalho futuro nesta área como esperamos venha a facilitar futuramente o combate às infecções causadas por micobactérias atípicas”, conclui Pedro Pereira.

A descoberta foi publicada, este mês, na conceituada revista científica “Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA” (https://www.pnas.org/content/early/2019/01/01/1813450116) e revela detalhes da biogénese de polissacáridos raros envolvidos na construção da parede destas bactérias ambientais, muito comuns em redes de distribuição de água.

O estudo foi, na sua grande maioria, financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia, com outros apoios – nomeadamente, dos programas Norte2020 e Centro 2020.