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A pesquisa revela o mecanismo evolutivo novo das bactérias que expande o potencial patogénico

Um grupo de nove pesquisadores apenas publicou resultados novos nos mecanismos que regulam como as bactérias do estafilococo - género áureo material genético de transferência, concedendo lhes a maiores virulência e resistência patogénicos aos antibióticos.

O estudo, que foi publicado apenas na microbiologia da natureza, foi conduzido pelo professor José R. Penadés, um pesquisador da faculdade imperial Londres que colaborou com o departamento da ciência biomedicável da universidade de CEU Cardenal Herrera (CEU UCH) de Valência.

Neste estudo, a equipe do professor Penadés encontrou um mecanismo novo que activasse e transmitisse o material genético entre as ilhas da parogenicidade encontradas nos cromossomas das bactérias e as bactérias super, para conceder-lhes a maiores virulência e resistência. Este mecanismo evolutivo novo foi identificado no estafilococo - o género áureo, que é da prioridade crítica para o WHO devido a sua multi-resistência aos antibióticos e da sua capacidade causar infecções severas.

Em 2019, o professor Penadés publicou na pilha molecular como estas ilhas da parogenicidade das bactérias que causam umas infecções mais virulentos “sequestram” vírus para expandir mais rapidamente no media natural e para transformar as bactérias inofensivas nos micróbios patogénicos virulentos.

Até aqui, este foi acreditado para ser o único mecanismo usado para expandir seu potencial patogénico. Mas o que nós apenas detectamos é que, para o estafilococo - áureo, algumas ilhas da parogenicidade, em vez de sequestrar um vírus, sequestre uma outra ilha da parogenicidade para transferir-lhe.”

José R. Penadés, professor e pesquisador, faculdade imperial Londres

“Isto representa um nível de parasitismo que não estêve descrito até agora, como uma ilha da parogenicidade sequestra inicialmente mecanismos dos vírus para os espalhar, e quando esta acontece, uma outra ilha usa os mecanismos que sequestrado primeiramente do vírus para seu próprio benefício. Esta cascata da activação permite que as ilhas da parogenicidade transfiram o material genético que têm devido a sua capacidade patogénico alta a outras bactérias em freqüências previamente despercebidas. Este melhor explica a velocidade em que estes elementos genéticos expandem, concedendo a maiores virulência e resistência ao estafilococo - tensões áureas que causa infecções com as conseqüências clínicas as mais severas e as mais de difícil tratamento, tais como a síndrome tóxica de choque, a pneumonia ou o fasciitis necrotizing,” diz o professor Penadés.

“Com este encontrar, adiciona, nós tomamos uma outra etapa para a frente no conhecimento dos mecanismos genéticos evolutivos que transformam as bactérias e o superbacteria nos micróbios patogénicos que causam infecções extremamente severas e que são resistentes aos tratamentos antibióticos que nós temos hoje. Avançar o conhecimento nestes mecanismos genéticos que ocorrem nas infecções bacterianas as mais severas tornará possível projectar estratégias novas tratá-las no futuro em mais maneira eficaz.”

Bases moleculars da virulência bacteriana

O professor Penadés conduziu, desde julho de 2020, o centro de MRC-CMBI para o bacteriologia molecular & a infecção na faculdade imperial Londres, que tem o grupo o maior de pesquisadores no Reino Unido devotado a estudar as bases biológicas e os mecanismos moleculars de infecções bacterianas.

A pesquisa do professor Penadés centrou-se sobre o estudo de bacteriófagos, os vírus que contaminam as bactérias e o replicate dentro deles, concedendo a lhes a maiores capacidade e resistência patogénicos aos antibióticos, assim como aos mecanismos que uso destes vírus transferir o material genético de um grupo de bactérias a outro.

Assim, seus estudos mais recentes tornaram possível identificar um mecanismo novo com que as bactérias transmitem seus genes, transdução lateral, publicada em 2018 na ciência. Igualmente identificou uma família nova de vírus parasíticos moleculars nas bactérias, elementos genéticos móveis novos envolvidos em sua evolução, resistência, e virulência, chamada PICIs (ilhas cromossomáticas Fago-Inducible), em um estudo publicado em 2019 na pilha molecular.

Neste artigo publicado em setembro na microbiologia da natureza, o professor José R. Penadés conduziu pesquisadores da Faculdade de Medicina da universidade de New York, a faculdade imperial Londres, a universidade de Wroclaw, a universidade nacional de Singapura, e a universidade de Glasgow, junto com pesquisadores do instituto Valencian da biomedicina (IBV-CSIC) e o CIBERER, a Francisca Gallego del Solenóide e o porto de Alberto.

Source:
Journal reference:

Haag, A. F., et al. (2021) A regulatory cascade controls Staphylococcus aureus pathogenicity island activation. Nature Microbiology. doi.org/10.1038/s41564-021-00956-2.