Salmonella, bactéria

J� havia sido mostrado que Salmonella pode intoxicar os membros da microbiota, mas � a primeira vez que foi descrito uma toxina antibacteriana que tem como alvo estruturas espec�ficas de DNA

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H� milh�es de anos, as bact�rias competem entre si para sobreviverem. Elas se utilizam de diferentes estrat�gias para tentar matar suas concorrentes e assim garantir alimento para se proliferarem. A Salmonella, bact�ria da fam�lia das Enterobacteriaceae que causa intoxica��o alimentar, usa toxinas com essa finalidade contra membros da microbiota intestinal. Faltava, no entanto, descobrir quais eram essas toxinas e como elas atuam - feito que coube a pesquisadores do Instituto de Ci�ncias Biom�dicas da Universidade de S�o Paulo (ICB-USP). 

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Publicada na revista cient�fica eLife, a descoberta abre caminho para um novo alvo de terapia contra a salmonelose - doen�a que ataca o aparelho gastrointestinal e � uma das principais causadoras de infec��es alimentares no mundo. De acordo com Ethel Bayer Santos, jovem pesquisadora da FAPESP e coordenadora do laborat�rio respons�vel pelo estudo, situado no Departamento de Microbiologia do ICB-USP, foram caracterizadas quatro toxinas, denominadas TseVs, que nunca haviam sido estudadas. 

“As toxinas t�m regi�es de prote�nas que geralmente s�o encontradas em enzimas que atuam no reparo de DNA [momento no qual a c�lula identifica e corrige os danos das mol�culas de DNA]. No entanto, em vez de reparo, as toxinas causam dano no DNA, e atacam ele no momento da sua replica��o, quando s�o formadas estruturas em formato de Y”, explica.
 
Elas s�o disparadas pelo sistema de secre��o do tipo 6, que s�o grandes complexos de prote�nas, em formato de uma lan�a contr�til, que se encontram na membrana das bact�rias. A Salmonella encosta na membrana da competidora e libera as toxinas dentro dessas c�lulas, eliminando a competi��o e ficando livre para infectar as c�lulas do intestino do hospedeiro. “J� havia sido mostrado que Salmonella pode intoxicar os membros da microbiota, mas � a primeira vez que foi descrito uma toxina antibacteriana que tem como alvo estruturas espec�ficas de DNA”, explica Bayer Santos.

Alimentos contaminados

As infec��es pela Salmonella ocorrem principalmente por causa de alimentos contaminados, seja pela ingest�o de carnes e ovos crus ou malpassados, pela manipula��o dos alimentos sem a devida higieniza��o ou contamina��o cruzada. As infec��es em humanos s�o causadas por sorotipos de Salmonella enterica, sendo mais comuns S. Enteritidis e S. Typhimurium. 

A contamina��o geralmente causa gastroenterite, doen�a caracterizada pela inflama��o e irrita��o no sistema digestivo, ocasionando sintomas como diarreia, dor abdominal, c�licas, n�useas e v�mitos. No entanto, novas cepas que surgiram na �frica mostraram-se invasivas, afetando outros �rg�os e causando infec��es sist�micas, que podem ser fatais.

“Ao entender como essas toxinas afetam a microbiota, talvez possamos vir a ter um novo medicamento probi�tico que possa promover resist�ncia a infec��o por esses pat�genos, auxiliando na preven��o e melhora dos pacientes.”

Microscopia e bioinform�tica

Nos estudos in vitro, os pesquisadores observaram os ataques na dupla fita de DNA em dois ensaios de microscopia. “Observamos as bact�rias crescendo e competindo umas com as outras, depois contamos quantas sobreviveram e se era poss�vel ter muta��es que possibilitassem sua adapta��o. V�rios fragmentos de DNA tamb�m foram sintetizados artificialmente para verificar em quais estruturas aconteciam os ataques”, detalha Julia Hespanhol, mestranda em microbiologia e uma das respons�veis pela pesquisa.

Al�m da microscopia, foram empregadas t�cnicas de bioinform�tica para encontrar outras bact�rias que t�m sequ�ncias de toxinas similares em seus genomas. “Nossas descobertas podem ser aplicadas a outros grupos de bact�rias, como as Pseudomonas [causadoras da fibrose c�stica] e outras enterobact�rias [bact�rias da mesma fam�lia da Salmonella]”, destaca Daniel Sanchez, doutorando em microbiologia pelo ICB que tamb�m participou do estudo.