Ilustração de artista de bactérias

Os cientistas desenvolveram uma terapia promissora utilizando peptídeos derivados de vacas para combater bactérias mortais resistentes a medicamentos, oferecendo uma nova abordagem para combater infecções graves resistentes aos antibióticos convencionais.

Um peptídeo com propriedades antimicrobianas derivado de vacas mostra-se promissor no tratamento de infecções incuráveis ​​causadas por bactérias comumente encontradas nos intestinos.

A pesquisadora da Faculdade de Medicina da Universidade da Flórida Central, Renee Fleeman, tem a missão de matar bactérias resistentes a medicamentos, e seu último estudo identificou uma terapia que pode penetrar no lodo que essas infecções usam para se protegerem de antibióticos.

Num estudo publicado recentemente em Relatórios de células Ciências Físicase, Fleeman mostrou que um peptídeo antimicrobiano de vacas tem potencial para tratar infecções incuráveis ​​​​pela bactéria Klebsiella pneumoniae. A bactéria, comumente encontrada nos intestinos, geralmente é inofensiva. Torna-se um perigo para a saúde quando entra em outras partes do corpo e pode causar pneumonia, infecções do trato urinário e feridas.

Aqueles em maior risco incluem idosos e pacientes com outros problemas de saúde, como diabetes, câncer, insuficiência renal e doença hepática. No entanto, adultos jovens e pessoas sem problemas de saúde adicionais podem adquirir infecções do trato urinário e de feridas causadas por bactérias que não podem ser tratadas pelos antibióticos disponíveis atualmente.

A ameaça da resistência aos antibióticos

O CDC relata que as bactérias resistentes aos antibióticos são uma ameaça crescente à saúde global. Um estudo de 2019 descobriu que quase 5 milhões de pessoas morreram em todo o mundo naquele ano devido a infecções resistentes a medicamentos. Grande parte dessas mortes é atribuída a K. pneumoniae porque tem uma taxa de mortalidade de 50% sem terapia antibiótica.

Estas bactérias são mais resistentes aos medicamentos quando vivem num biofilme – microrganismos que se unem e ficam incorporados num lodo protetor. Estudos recentes demonstraram que 60-80% das infecções estão associadas a biofilmes de bactérias, que aumentam a sua resistência aos medicamentos.

“É como um revestimento que as bactérias colocam em torno de si”, diz Fleeman.

Sua pesquisa está examinando maneiras de remover a camada protetora e expor as bactérias para que possam ser mortas pelo sistema imunológico do corpo ou por antibióticos que atualmente não conseguem passar pelo biofilme. Através dessa pesquisa, Fleeman descobriu como os peptídeos produzidos pelas vacas podem matar rapidamente K. pneumoniae.

Renée Fleeman

Renee Fleeman, da Escola de Ciências Biomédicas Burnett da Faculdade de Medicina da Universidade da Flórida Central, está trabalhando em medicamentos para matar bactérias hipervirulentas. Crédito: Universidade da Flórida Central

Ela determinou que os peptídeos interagem com conexões de açúcar que mantêm o lodo intacto. Ela comparou o processo a cortar uma cerca de arame. Uma vez cortadas múltiplas cadeias, a integridade da estrutura do limo é danificada e o peptídeo pode entrar e destruir as bactérias que não estão mais protegidas.

“Nossa pesquisa mostrou que o peptídeo de poliprolina pode penetrar e começar a quebrar a barreira do limo em apenas uma hora após o tratamento”, diz Fleeman.

O peptídeo tem outra vantagem: uma vez que rompe a barreira protetora do lodo, os testes mostraram que ele mata as bactérias melhor do que os antibióticos usados ​​como último recurso para tratar infecções incuráveis. Os peptídeos matam as bactérias abrindo buracos na membrana celular, causando a morte rapidamente em comparação com outros antibióticos que inibem o crescimento no interior da célula.

Aplicações potenciais e pesquisa contínua

O peptídeo também pode ser usado como tratamento tópico para uma ampla gama de usos, especialmente para militares, no tratamento de feridas abertas em campo. “As bactérias se dividem a cada 30 minutos, então é preciso agir rápido”, diz Fleeman.

A próxima fase da sua investigação procurará compreender a biologia por trás da eficácia do peptídeo e se combinações de outros medicamentos ajudariam na sua aplicação.

Sua pesquisa é financiada por um período de três anos Instituto Nacional de Saúde financiando a bolsa Pathway to Independence R00 e está em seu segundo ano. Seu estudo começou inicialmente como um prêmio K99 na Universidade do Texas em Austin, onde trabalhou antes de ingressar na UCF em setembro de 2022.

Fleeman diz que a investigação sobre infecções resistentes deve continuar porque representam uma grande ameaça para a saúde.

“Estima-se que até 2050, as infecções bacterianas resistentes aos antibióticos serão a causa número um de mortes humanas”, diz ela. “Nosso trabalho está focado na preparação para esta batalha da era pós-antibióticos, onde os antibióticos comuns que consideramos garantidos não serão mais eficazes, colocando em risco a terapia do câncer, os transplantes de órgãos e qualquer avanço médico moderno que dependa de terapias antibióticas eficazes”.

Referência: “O peptídeo de poliprolina tem como alvo os polissacarídeos de Klebsiella pneumoniae para colapsar biofilmes” por Laura De los Santos, Robert L. Beckman, Christina DeBarro, James E. Keener, Marcelo DT Torres, Cesar de la Fuente-Nunez, Jennifer S. Brodbelt e Renee M Fleeman, 13 de março de 2024, Cell Reports Ciências Físicas.
DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.101869



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