Bactéria contra bactéria pode render novos antibióticos

O efeito da toxina bacteriana é devastador sobre suas competidoras.
[Imagem: Ethel Bayer-Santos et al. 10.1371/journal.ppat.1007651]

Armas bacterianas

Um grupo de pesquisadores da USP (Universidade de São Paulo) desvendou um sistema que uma bactéria oportunista, encontrada em ambientes hospitalares, usa para injetar um coquetel de toxinas e eliminar completamente outras bactérias competidoras.

A descoberta pode ajudar no desenvolvimento de novos compostos antimicrobianos.

Os pesquisadores descobriram que a bactéria Stenotrophomonas maltophilia, ao competir com outros microrganismos por espaço e alimento, utiliza um sistema de secreção que produz um coquetel de toxinas para ser injetado nas rivais.

A equipe já caracterizou uma das 12 proteínas que compõem o coquetel - Smlt3024 - e observaram que a molécula, sozinha, é capaz de diminuir consideravelmente o ritmo de replicação de outras bactérias.

"Acreditamos que essas toxinas possam ser exploradas como uma forma de tratamento no futuro. Como antibióticos podem vir de outras bactérias, estamos explorando esse arsenal que as próprias bactérias usam para matar outras espécies," disse a pesquisadora Ethel Bayer-Santos.

Estrutura da substância que as bactérias usam para destruir outras bactérias.
[Imagem: Ethel Bayer-Santos et al. 10.1371/journal.ppat.1007651]

Guerra bacteriana

A competição entre microrganismos determina qual espécie vai dominar ou ser erradicada de um habitat específico. Para diminuir a multiplicação das competidoras, ou mesmo matá-las, as bactérias têm à sua disposição variados mecanismos. Um deles é o T4SS, composto ainda de mais de 100 componentes, provenientes das 12 proteínas diferentes encontradas na superfície da célula.

Além das toxinas, a bactéria possui ainda seus respectivos antídotos, para proteger o próprio microrganismo produtor com suas toxinas. Quando próximas de uma outra espécie bacteriana, as detentoras desse sistema injetam o coquetel dentro da competidora apenas pelo contato ou usando uma pílus, estrutura semelhante a uma agulha.

Para testar a ação do sistema, os pesquisadores realizaram uma série de experimentos de competição entre bactérias. Em um deles, foram colocadas em um mesmo meio exemplares de S. maltophilia e de Escherichia coli, espécie bastante usada em experimentos laboratoriais. As E. coli mal começavam a se multiplicar e as S. maltophilia se aproximavam e as eliminavam. O mesmo efeito foi observado contra Klebsiella pneumoniae, Salmonella Typhi e Pseudomonas aeruginosa, esta última conhecida por infectar pacientes com fibrose cística.

Mesmo duas bactérias que possuem o mesmo sistema, como a S. maltophilia e a X. citri, podem matar-se umas às outras.

"A própria toxina poderia ser usada como um agente antimicrobiano, mas outros estudos precisam ser realizados para testar essa possibilidade", disse Ethel.