Reengenharia da parede celular

Cientistas de diversas áreas vêm buscando alternativas para combater bactérias patogênicas causadoras de graves doenças em seres humanos e que se tornaram grandes inimigos da saúde pública, pois estão relacionadas, principalmente, às infecções hospitalares.

Esses organismos unicelulares de estrutura bastante simples e grande capacidade de multiplicação, podem habitar diferentes ambientes, tais como o ar, o solo, a água, assim como o próprio organismo humano. Apesar da aparente simplicidade, algumas espécies podem ser extremamente danosas à saúde. Dentre as grandes dificuldades de combater essas bactérias, estão a sanitização ineficiente dos hospitais e o uso, muitas vezes descontrolado de antibióticos, o que acaba selecionando as mais resistentes.

Dentro desse contexto, o estudo feito por cientistas da Universidade de Yale, EUA, pode ser um grande passo para o desenvolvimento de novas estratégias para o combate a essas bactérias. Eles descobriram que é possível modificar a parede celular desses microrganismos, para que ela incorpore moléculas que naturalmente não faz.  Os resultados da pesquisa foram publicados na edição do dia 5 de outubro da revista ACS Chemical Biology.

As bactérias patogênicas Gram-positivas possuem proteínas na superfície da parede celular que têm a capacidade de interagir com células e tecidos do hospedeiro, desempenhando um papel importante na virulência. Utilizando a bactéria Staphylococcus aureus (S. aureus), a equipe de cientistas, liderada pelo professor de química daquela universidade, David Spiegel, modificou a parede celular dessa bactéria para que ela pudesse incorporar moléculas, as quais normalmente não conseguiria.

Para realizar esse processo, os pesquisadores utilizaram uma enzima produzida pela bactéria, chamada sortase A (SrtA), que tem como função incorporar proteínas à parede celular desses microrganismos. Ao serem incubadas em um substrato contendo a enzima StrA, os cientistas observaram que houve uma adesão de três moléculas funcionais, a um peptídeoglicano da parede celular, a fluoresceína – tipo de corante da classe dos xantenos –, a biotina - molécula da classe das vitaminas que funciona como cofactor enzimático –, e  a azida – sal incolor usado como reagente em síntese orgânica.

Utilizando as técnicas de epifluorescência, microscopia eletrônica, extração bioquímica e espectrometria de massa, os cientistas puderam comprovar o fenômeno de entrada dessas moléculas na parede celular. A azida foi incorporada para que pudesse haver a sua cicloadição a uma classe de hidrocarbonetos, na superfície da parede celular.

Todo esse processo que envolve o direcionamento de algumas proteínas através da parede celular, a forma como se dá a sua associação à superfície da célula e como ocorre a seleção das moléculas, são questões de grande importância para o desenvolvimento de novos fármacos, pois podem ajudar na produção de drogas que consigam combater as bactérias Gram-positivas.