Superbactéria usa nanoarma com veneno para matar competidoras

Representação estilizada da toxina Tse15 da A. baumannii, conforme determinada por microscopia eletrônica criogênica.
[Imagem: Brooke K. Hayes et al. - 10.1038/s41467-024-52950-x]

Arma das bactérias

Pesquisadores descobriram como uma bactéria usa "nanoarmas" para permitir sua disseminação, revelando novas pistas na luta contra as superbactérias resistentes a antibióticos.

A A. baumannii é uma bactéria comumente encontrada em hospitais, mas ela é particularmente perigosa porque geralmente se torna resistente aos antibióticos comuns, tornando as infecções difíceis de tratar. Devido a isso, a Organização Mundial da Saúde a listou como uma bactéria crítica de alta prioridade, onde novos tratamentos são urgentemente necessários.

As bactérias são microrganismos indesejáveis, mas elas raramente existem sozinhas, e se tornam particularmente perigosas quando se reúnem em colônias, chamadas biofilmes. Mas, antes de atacar os seres humanos, elas precisam sobreviver.

"Em muitos ambientes, a A. baumannii deve se envolver em uma 'guerra' bacteriana para sobreviver na presença de outras espécies," explicou a Dra. Marina Harper, da Universidade Monash (Austrália). "Para superar as bactérias ao redor, a A. baumannii (e muitas outras bactérias) usam uma nanoarma chamada Sistema de Secreção Tipo VI (T6SS). É uma pequena máquina semelhante a uma agulha que injeta toxinas diretamente em bactérias próximas, matando-as para que A. baumannii possa dominar."

Embora a teoria fosse conhecida, ninguém até agora entendia o funcionamento dessa nanoarma, e como uma estrutura em dimensões moleculares consegue não apenas penetrar na outra célula, mas também causar a sua morte - onde está o "veneno" da nanoarma?

"Usando microscopia avançada em uma proteína bacteriana altamente purificada, descobrimos a estrutura molecular de uma toxina-chave de uma cepa hospitalar de A. baumannii," contou Brooke Hayes, membro da equipe. "Aprendemos como essa toxina, chamada Tse15, é anexada à agulha e então entregue a outras bactérias para matá-las. Mostramos que a toxina é armazenada em uma estrutura protetora semelhante a uma gaiola dentro da A. baumannii, impedindo que ela danifique a própria bactéria. Quando pronta para atacar outras bactérias, a toxina deve ser liberada da gaiola."

Princípio de funcionamento da nanoarma venenosa da bactéria.
[Imagem: Brooke K. Hayes et al. - 10.1038/s41467-024-52950-x]

Revidar com novas armas

A equipe conseguiu mapear toda a série de interações entre a toxina, a gaiola onde o veneno fica guardado e, finalmente, a nanoarma em forma de agulha (T6SS). Uma vez que a agulha injeta a toxina em um competidor, a toxina fica ativa e mata a outra bactéria, permitindo que A. baumannii domine o território, que pode então colonizar para formar seu próprio biofilme.

A descoberta é um passo significativo na luta contra superbactérias resistentes a antibióticos.

"Entender como essas toxinas são entregues pode nos permitir projetar novas toxinas proteicas para entrega em bactérias. Ao aprender como esse sistema funciona, podemos explorar novas maneiras de lutar contra bactérias resistentes a antibióticos, como a A. baumannii," disse a professor Sheena McGowan, coordenadora da equipe.