Os genomas dos micróbios intestinais são um tesouro de antibióticos em potencial
Os 100 trilhões de micróbios que compartilham espaço no intestino humano dependem de táticas ferozes para sobreviver: muitos produzem compostos potentes para manter a competição sob controle. Algumas dessas moléculas podem ser reaproveitadas como antibióticos para combater infecções bacterianas em humanos.
O suprimento de antibióticos eficazes está diminuindo à medida que os patógenos desenvolvem resistência aos medicamentos. Para lidar com isso, Marcelo Torres, da Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia, e seus colegas procuraram medicamentos candidatos nos genomas das comunidades microbianas de quase 1.800 pessoas. No estudo publicado na revista Cell, os pesquisadores sintetizaram 78 dos 323 candidatos e descobriram que mais de dois terços tinham propriedades antimicrobianas contra 11 cepas de bactérias patogênicas em uma placa de laboratório.
A equipe testou cinco compostos em camundongos com feridas na pele e na coxa infectadas pelo patógeno comum Acinetobacter baumannii. O principal candidato, chamado prevotelina-2, matou bactérias quase tão bem quanto o antibiótico que atualmente é utilizado como último recurso, sem quaisquer efeitos prejudiciais perceptíveis ao animal.
A mineração do microbioma intestinal pode produzir outros compostos antibacterianos que um dia poderão ser usados na clínica, concluíram os autores.
Leia sobre "A resistência aos antibióticos e as superbactérias".
Confira o resumo do artigo publicado.
Mineração de microbiomas humanos revela uma fonte inexplorada de antibióticos peptídicos
Destaques
- A triagem computacional de dados do microbioma humano identificou candidatos antimicrobianos.
- 323 peptídeos codificados por pequenos quadros de leitura aberta (smORFs) com potencial atividade antimicrobiana foram identificados.
- 70,5% dos peptídeos sintetizados codificados por smORF mostraram atividade antimicrobiana in vitro.
- O principal sucesso, prevotelina-2, tem eficácia antibacteriana semelhante à polimixina B in vivo.
Resumo
Bactérias resistentes a medicamentos estão superando os esforços tradicionais de descoberta de antibióticos. Neste estudo, rastreou-se computacionalmente 444.054 supostas pequenas famílias de proteínas relatadas anteriormente de 1.773 metagenomas humanos para propriedades antimicrobianas, identificando 323 candidatos codificados em pequenos quadros de leitura aberta (smORFs, do inglês small open reading frames).
Para testar essas previsões computacionais, 78 peptídeos foram sintetizados e rastreados para atividade antimicrobiana in vitro, com 70,5% exibindo atividade antimicrobiana. Como esses compostos eram diferentes em comparação com peptídeos antimicrobianos relatados anteriormente, eles foram denominados peptídeos codificados por smORF (SEPs, do inglês smORF-encoded peptides).
Os SEPs matavam bactérias ao atingir sua membrana, sinergizando entre si e modulando comensais intestinais, indicando um papel potencial na reconfiguração de comunidades de microbioma, além de neutralizar patógenos.
Os principais candidatos eram anti-infecciosos em modelos murinos de abscesso de pele e de infecção profunda da coxa. Notavelmente, a prevotelina-2 da bactéria Prevotella copri apresentou atividade comparável ao antibiótico comumente usado polimixina B.
Esse relatório apoia a existência de centenas de antimicrobianos no microbioma humano passíveis de tradução clínica.
Veja também sobre "Usos e abusos dos antibióticos" e "Microbioma intestinal humano".
Fontes:
Cell, Vol. 187, Nº 19, em setembro de 2024.
Nature, notícia publicada em 20 de agosto de 2024.