Notícia

Biofilmes: a erradicação começou

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Fonte

Universidade McGill

Data

terça-feira, 27 junho 2017 11:05

Áreas

Bioquímica. Biotecnologia. Microbiologia. Segurança Hospitalar.

Biofilmes são membranas viscosas e organizadas que são produzidas por micróbios, como bactérias e fungos, para colonizar superfícies. Eles podem crescer em tecidos de animais e plantas, e mesmo dentro do corpo humano em dispositivos médicos, como cateteres, válvulas cardíacas ou implantes de quadril ou joelho. Os biofilmes protegem os micróbios do sistema imunológico do corpo e aumentam sua resistência aos antibióticos, representando uma das maiores ameaças aos pacientes em ambientes hospitalares.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Instituto de Pesquisa do Centro de Saúde da Universidade McGill e pelo “Hospital for Sick Children” (SickKids), no Canadá,  desenvolveu uma nova tecnologia de enzimas que evita a formação de biofilmes e também pode destruí-los..

Esta descoberta, recentemente publicada na revista “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS), cria uma nova oportunidade para o desenvolvimento de estratégias inovadoras para tratar uma ampla variedade de doenças e infecções hospitalares como pneumonia e infecção do trato urinário. As infecções associadas aos biofilmes são responsáveis ​​por milhares de mortes a cada ano. Os biofilmes são de difícil erradicação porque constituem uma espécie de armadura que atua como uma barreira física e química, impedindo que os antibióticos atinjam seus alvos microbianos.

“Nós fomos capazes de usar os próprios recursos dos micróbios contra eles para atacar e destruir as moléculas de açúcar que retém o biofilme”, ​​diz o pesquisador principal do estudo, Dr. Don Sheppard, diretor da Divisão de Doenças Infecciosas e Cientista do Programa de Doenças Infecciosas e Imunidade no Programa de Saúde Global da Universidade McGill. “Estamos atacando o biofilme que protege esses micróbios, literalmente derrubando as estruturas que os protegem para expor os micróbios. É uma estratégia completamente nova para enfrentar esta questão “.

Este trabalho é o resultado de uma colaboração bem sucedida de quatro anos entre a equipe do Dr. Sheppard e cientistas no laboratório do Dr. P. Lynne Howell, cientista sênior do programa de Medicina Molecular do SickKids. Eles têm trabalhado para combater os biofilmes há vários anos, com foco em dois dos organismos mais comuns responsáveis ​​por infecções pulmonares: uma bactéria chamada “Pseudomonas aeruginosa” e um fungo chamado “Aspergillus fumigatus”. Infecções com esses organismos em pacientes com doenças pulmonares crônicas como a fibrose cística representam um enorme desafio na terapia médica.

Enquanto estudavam os processos que esses organismos usam para fazer seus biofilmes, os cientistas descobriram enzimas que cortavam as moléculas de açúcar, que mantêm os biofilmes juntos. “Os micróbios usam essas enzimas para mover moléculas de açúcar ao redor e cortá-las em pedaços para construir e remodelar a matriz do biofilme”, ​​diz o Dr. Sheppard, que também é professor nos departamentos de Medicina e Microbiologia e Imunologia da Universidade McGill. Os pesquisadores encontraram uma maneira de usar essas enzimas para degradar a armadura de açúcar, expondo o micróbio aos antibióticos e às defesas do hospedeiro.

“Essas enzimas são desenvolvidas fora do micróbio, onde as moléculas de açúcar são encontradas”, explica Brendan Snarr, estudante de doutorado no laboratório do Dr. Sheppard. “Essas enzimas destroem todas as moléculas de açúcar em seu caminho e não param até a matriz ser destruída“.

“As tentativas anteriores de lidar com biofilmes tiveram apenas sucesso limitado, principalmente na prevenção da formação de biofilmes. Essas enzimas são a primeira estratégia eficaz na erradicação de biofilmes maduros, e que trabalham em modelos de infecção de ratos“, acrescenta o Dr. Sheppard.

“Quando tomamos as enzimas das bactérias e as aplicamos aos fungos, descobrimos que eles trabalhavam da mesma forma no biofilme de fungos; O que foi surpreendente”, diz o o Dr. P. Lynne Howell, que também é professor no Departamento de Bioquímica da Universidade de Toronto. “O que é fundamental é que esta abordagem poderá ser uma maneira universal de poder fazer com que os próprios sistemas dos micróbios possam degradar os biofilmes. Isso tem implicações em muitos micróbios, doenças e infecções“.

“Mais de 70 por cento das infecções adquiridas no hospital são realmente associadas com biofilmes e simplesmente não temos ferramentas para tratá-los”, afirma o Dr. Sheppard. Segundo os dois cientistas principais, o potencial desta nova terapia é enorme e eles esperam comercializá-la nos próximos anos.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Fonte: Universidade McGill. Imagem: Divulgação.

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