Cientistas descobrem que bactérias podem "explodir" para disseminar resistência a antibióticos

Cientistas descobriram como bactérias compartilham resistência a antibióticos por meio de um novo mecanismo de transferência gênica.

Esquerda: microscopia de fluorescência mostrando células bacterianas de C. crescentus produzindo partículas de GTA (as células foram modificadas geneticamente para brilhar em verde ao produzir GTAs). Direita: tomograma de criomicroscopia eletrônica mostrando uma 'seção transversal' através de uma única célula de C. crescentus produzindo partículas de GTA (magenta e amarelo). As camadas do envelope bacteriano são mostradas em azul, ciano e verde. Um grânulo de armazenamento de nutrientes é visível (cinza). Ribossomos (fábricas de proteínas) são mostrados em laranja. Crédito: Dra. Emma Banks.

Pesquisadores do John Innes Centre revelaram um novo mecanismo pelo qual as bactérias compartilham genes, incluindo aqueles relacionados à resistência a antibióticos. O estudo, publicado na revista Nature Microbiology, destaca a utilização de partículas semelhantes a vírus, conhecidas como agentes de transferência gênica (GTAs), que permitem a troca de material genético entre células bacterianas.

Mecanismo de transferência de genes entre bactérias

As bactérias utilizam os GTAs como veículos de entrega de fragmentos de DNA entre si. Esse processo, denominado transferência horizontal de genes, possibilita que as bactérias compartilhem rapidamente características vantajosas, como genes que conferem resistência a tratamentos antibióticos. A liberação dos GTAs ocorre por meio da lise celular, que é a ruptura da célula bacteriana.

Identificação do sistema gênico LypABC

Durante a pesquisa, os cientistas identificaram um sistema gênico de três genes chamado LypABC, que é crucial para a atividade dos GTAs. A remoção desses genes impede que as células se rompam e liberem as partículas de GTA. Quando o sistema é superativado, ocorre uma lise excessiva das células, indicando que LypABC atua como um centro de controle desse processo.

Reaproveitamento de sistemas biológicos em bactérias

Uma descoberta significativa foi que o sistema LypABC se assemelha a um sistema imunológico bacteriano, normalmente associado à defesa contra vírus. Essa similaridade sugere que as bactérias podem reaproveitar sistemas biológicos existentes para facilitar a transferência de genes, uma adaptação que pode ter implicações importantes para a sobrevivência bacteriana.

Implicações para a resistência a antibióticos

A pesquisa fornece novas perspectivas sobre a disseminação da resistência a antibióticos, um problema crescente na saúde global. A capacidade das bactérias de compartilhar genes de resistência por meio de mecanismos como os GTAs pode complicar ainda mais o tratamento de infecções. O estudo enfatiza a necessidade de entender melhor esses processos para desenvolver estratégias eficazes contra a resistência antimicrobiana.

As descobertas sobre o sistema LypABC e o funcionamento dos GTAs ampliam o conhecimento sobre como as bactérias interagem e compartilham informações genéticas. Compreender esses mecanismos é essencial para enfrentar os desafios impostos pela resistência a antibióticos e melhorar as abordagens terapêuticas.

Fonte: sciencedaily.com