Os pesquisadores investigam como o antibiótico produzido pelo microbiome mata as bactérias

Uma equipa de investigação das universidades de Tübingen e de Göttingen assim como do centro alemão para a pesquisa da infecção investigou o modo de acção de uma classe nova de antibióticos que fosse altamente eficaz contra os micróbios patogénicos multidrug-resistentes. Os fibupeptides assim chamados danificam o abastecimento de energia à pilha bacteriana, causando conseqüentemente sua morte. Os resultados da pesquisa têm sido publicados recentemente no jornal Angewandte Chemie.

Em 2016, em um estudo extensamente reconhecido, uma equipa de investigação de Tübingen conduziu pelo prof. Andreas Peschel descobriu o primeiro fibupeptide. É produzido pelo microbiome próprio e pelos cientistas denominados o lugdunin, nomeando o após as bactérias do lugdunensis do estafilococo que produzem a substância e residem na mucosa do nariz humano. Lugdunin tem uma estrutura química incomum e constitui conseqüentemente um protótipo potencial para uma classe completamente nova de antibióticos. Entre outras coisas, é eficaz contra um tipo de bactérias meticilina-resistentes chamadas Estafilococo - áureo (MRSA), que são particularmente perigosas para seres humanos. São temidos particularmente nos hospitais onde visam frequentemente pacientes immunocompromised. De acordo com um estudo publicado nas doenças infecciosas de The Lancet do jornal em novembro de 2018, aproximadamente 670.000 infecções com os micróbios patogénicos multidrug-resistentes com 33.000 mortes pacientes foram gravadas na UE apenas em 2015.

Os pesquisadores têm sintetizado variações químicas do lugdunin e têm determinado agora os elementos químicos estruturais responsáveis para seus efeitos, que igualmente dão indicações do modo do antibiótico de acção. “Cada pilha bacteriana exige um potencial assim chamado da membrana a fim viver,” explica o xelim. “Isto significa que um micróbio patogénico precisa concentrações diferentes de partículas electronicamente cobradas na pilha comparada a seus arredores exteriores. Fibupeptides como o lugdunin pode transportar positivamente - os íons de hidrogênio cobrados através da membrana e para dissipar conseqüentemente este potencial da membrana, tendo por resultado um tipo da paralisação da energia,” explicam o pesquisador. Conseqüentemente, os dados bacterianos da pilha.

Testando a estrutura da imagem invertida

A elevação da resistência antibiótica é tratamento cada vez mais desafiante de infecções bacterianas. Muitos dos antibióticos novos actualmente usados são somente marginal diferentes aos antibióticos contra que a multidrug-resistência conhecida já existe. Pode apenas ser uma pergunta de uma estadia do curto período para que estas drogas novas tornem-se ineficaz.

Conseqüentemente, há um interesse enorme em estruturas antibióticas novas como o lugdunin e em seus modos de acção.”

Stephanie Grond, professor para a química orgânica e a pesquisa composta natural na universidade de Tübingen

“Lugdunin tem uma estrutura original,” ela explica, “consistindo em um anel de blocos de apartamentos do ácido aminado (uma estrutura do peptide) com uma ligação característica incorporado do enxofre-nitrogênio, denominada o thiazolidine, que se assemelha a um fecho do ornamento (denominado “perónio” no latim). Eis porque esta classe nova de agentes foi nomeada fibu-peptides. O anel especial do thiazolidine é uma das estruturas que são essenciais para o efeito anti-bacteriano.

A fim identificar as estruturas responsáveis para o efeito antibiótico dos lugdunin, a equipe dos pesquisadores sintetizou os derivados numerosos do lugdunin, mudando gradualmente partes da estrutura química e determinando a actividade antibiótica em cada etapa. “Geralmente, muitos dos antibióticos conhecidos do peptide têm efeitos muito específicos,” explica o xelim de Nadine, “por exemplo, sua estrutura permite-os de ligar às enzimas e de obstruir os caminhos exigidos desenvolvendo pilhas bacterianas novas.” Contudo, o lugdunin é diferente, porque um teste com sua estrutura da imagem invertida mostrou.

“Uma substância e sua estrutura da imagem invertida podem ser pensadas como de um direito e de uma mão esquerda. Não são idênticos, apenas como uma mão esquerda não caberá em uma luva destro, e as substâncias têm conseqüentemente efeitos diferentes no espaço,” o pesquisador explicam. “Contudo, o efeito antibiótico permaneceu inalterado em uma estrutura quimicamente sintetizada da imagem invertida do lugdunin. Nós poderíamos conseqüentemente ordenar para fora que o efeito antibiótico está baseado em interacções espaciais.” Uma falta de interacções espaciais é vantajosa para evitar a resistência e não foi possível criar até agora a resistência ao lugdunin sob condições do laboratório.

Pré-clínicos extensivos e os ensaios clínicos são exigidos explicar se os fibupeptides podem ser usados como agentes terapêuticos do candidato no futuro. Os pesquisadores envolvidos pretendem encontrar se o lugdunin e as substâncias relacionadas são eficazes e seguros para o tratamento dos micróbios patogénicos multidrug-resistentes. As investigações estão sendo realizadas no conjunto “micróbios de controlo da excelência de Tübingen para lutar as infecções”, iniciadas ao princípio de 2019, e as outras redes.

Source:

Centro alemão para a pesquisa da infecção

Referência do jornal:

Grond, 2019) Lugdunin Analogues sintéticos do S. e outros (revela motivos estruturais essenciais para a acção antimicrobial e a capacidade da translocação de Proton. Angewandte Chemie. doi.org/10.1002/anie.201901589.