A pesquisa lança luz sobre interações proteicas específicas que poderiam fornecer novas estratégias de tratamento para combater a cólera

A pesquisa lança luz sobre interações proteicas específicas que poderiam fornecer novas estratégias de tratamento para combater a cólera

As doenças infecciosas bacterianas ainda contribuem fortemente para a carga global de doenças e, com o aumento da resistência aos antibióticos em todo o mundo, há uma necessidade urgente de novas estratégias de tratamento contra bactérias. Uma das infecções bacterianas mais devastadoras é a cólera, causada pela bactéria Vibrio cholerae, que atravessa a sua sétima pandemia sustentada desde 1961. Agora, um grupo de investigação liderado pela Universidade de Osaka, no Japão, lançou luz sobre uma interacção proteica específica que tem potencial para ser um novo alvo no tratamento da cólera.

A cólera é caracterizada por diarreia grave, que nos piores casos pode ser fatal em poucas horas. Uma das etapas mais importantes no processo de infecção do V. cholerae é que a bactéria coloniza o intestino humano secretando um fator de colonização denominado TcpF, embora o mecanismo exato por trás dessa secreção permaneça obscuro. Agora, num estudo a ser publicado em breve na Science Advances, os investigadores usaram cristalografia de raios X, análise físico-química e modelação estrutural para revelar exactamente como o V. cholerae segrega TcpF.

“O pilus co-regulado por toxina (TCP), um sistema de pilus tipo 4, era conhecido por desempenhar um papel crucial na secreção de TcpF, mas a interação exata entre os dois não era clara”, explica Hiroya Oki, principal autor do estudo. Pili são estruturas semelhantes a filamentos na superfície das células bacterianas que podem ter uma variedade de funções. O TCP de V. cholerae é composto principalmente por numerosas subunidades TcpA, com uma subunidade menor inicial consistindo de um trímero TcpB ligado ao “topo” do pilus para facilitar sua montagem. O grupo estudou a interação do TcpF com TcpA e B e construiu modelos com base nos resultados.

Observamos que o TcpF trimerizou em uma unidade semelhante a uma flor para se ligar ao trímero TcpB no final do pilus.”

Shota Nakamura, autor sênior do estudo

É importante ressaltar que identificamos domínios conservados separados que são críticos para a ligação de TcpF à trimerização de TcpB e TcpF, ambos necessários para a colonização de V. cholerae.

Considerando seus resultados no contexto de outros trabalhos publicados, o grupo levantou a hipótese de que existe um modelo de secreção no qual o TCP transporta o TcpF ligado ao TcpB para fora da célula, após o que o TcpF se dissocia do pilus e se move livremente no intestino humano, iniciando os estágios iniciais da colonização por V. cholerae. O TCP então volta para a célula bacteriana para repetir o processo.

Dada a crescente resistência aos antibióticos, descobertas como estas, que esclarecem os detalhes moleculares de uma infecção, podem ser de grande valor para o desenvolvimento de novos medicamentos antibacterianos. O desenvolvimento de um agente antiadesivo que iniba seletivamente a interação entre o fator de colonização TcpF e o sistema de secreção TCP pode representar uma nova estratégia de tratamento para combater a cólera.

Fonte:

Universidade de Osaca

Referência:

Oki, H., et al. (2022) Base estrutural para a secreção dependente de pilus corregulada por toxina do fator de colonização Vibrio cholerae. Avanços científicos. doi.org/10.1126/sciadv.abo3013.

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