Cientistas poderão ter descoberto “calcanhar de Aquiles” de bactérias

Investigação publicada no “Journal of the American Chemical Society”

29 março 2016
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Uma equipa de cientistas dinamarqueses e britânicos acredita ter descoberto um “calcanhar de Aquiles” no metabolismo que rege a energia nas bactérias, o que pode constituir um primeiro passo no desenvolvimento de novos antibióticos, revela um estudo publicado no “Journal of the American Chemical Society”.
 
As bactérias bombeiam protões para dentro e para fora das suas células para manter um equilíbrio entre os valores de pH dentro e fora das mesmas. Esse equilíbrio constitui a fonte de energia para a produção da adenosina trifosfato (ATP), que, por sua vez, é responsável pela produção de energia que as bactérias utilizam nos seus processos biológicos. Como tal, a manipulação deste equilíbrio de pH poderá revelar-se um meio importante para desativar os microrganismos.
 
Uma equipa de cientistas da Universidade de Copenhaga, na Dinamarca, e da Universidade de Leeds, no Reino Unido, descobriram uma forma de alterar o equilíbrio de pH através da manipulação do bombeamento de protões. De acordo com este estudo, quando o equilíbrio entre o pH interno e externo é alterado, as bombas de protões podem desenvolver uma fuga.
 
“Eu acredito que o mecanismo de fuga atua como uma válvula de segurança na bactéria. Se conseguirmos desenvolver um fármaco capaz de agir sobre essa válvula de segurança nas bombas de protões, isso poderia ser realmente um antibiótico poderoso, por isso, essa fuga é uma fraqueza importante; um ‘calcanhar de Aquiles’, ainda que os microrganismos não tenham calcanhares”, graceja Nikos Hatzakis, um dos autores do estudo, em declaração reproduzida em nota de imprensa da universidade dinamarquesa.
 
A bomba de protões é uma enzima que se encontra na superfície, ou membrana, da bactéria. Para medir a dimensão da fuga, a equipa de cientistas teve de remover “cirurgicamente” a bomba da bactéria e colocá-la numa lâmina de microscópio.
 
Contudo, mais do que observar a bomba, os cientistas pretendiam controlá-la: ativá-la e desativá-la. Para tal, tiveram de construir um minúsculo elétrodo, revestindo a lâmina com 30 nanómetros de ouro. Este material, além de possuir espessura suficiente para ser transparente, constituiu um condutor elétrico que permitiu aos cientistas ativar e desativar a bomba através de corrente elétrica.
 
A descoberta de uma válvula de segurança bacteriana contraria a conceção biológica tradicional de que as enzimas e as proteínas ou se encontram ativas ou inativas. Encontrar uma que se encontra funcional, mas com um problema, revelou-se uma surpresa, de acordo com Hatzakis.
 
“O resultado é obviamente interessante, devido à sua possível aplicação na investigação relacionada com antibióticos, mas além disso responde a uma questão fundamental acerca do funcionamento das enzimas”, adiantou o cientista. 
 
Contudo, saber se os cientistas serão capazes de desenvolver fármacos que explorem esta fraqueza bacteriana será uma das questões que esta equipa pretende responder no futuro.
 
ALERT Life Sciences Computing, S.A.
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