As microbiotas humanas, reservatórios de péptidos antimicrobianos
As microbiotas humanas são vistas como reservatórios de péptidos antimicrobianos que são tão eficazes como alguns dos antibióticos atualmente utilizados. Alguns deles não afectam as bactérias comensais. 1
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Sobre este artigo
“Uma das ameaças mais graves para a saúde mundial, a segurança alimentar e o desenvolvimento.” Estas são as palavras utilizadas pela OMS 2 para descrever a resistência aos antibióticos. Os (sidenote: Péptidos antimicrobianos (AMPs) Os péptidos antimicrobianos (AMPs) são sequências curtas de aminoácidos largamente presentes nos mais diversos organismos, incluindo bactérias, plantas, anfíbios, insetos, peixes e mamíferos. Têm a capacidade de comprometer o crescimento microbiano, normalmente ao interferirem com a integridade da parede celular. ) são vistos como uma resposta promissora para a enfrentar. No entanto, são ainda muito poucos.
- bacitracina produzida por Bacillus licheniformis para tratar as infeções oculares e cutâneas
- colistina produzida por Paenibacillus polymyxa var. collistinus para tratar a pneumonia em doentes com fibrose quística
- polimixina B produzida por Paenibacillus polymyxa para tratar infeções tópicas
Daí os estudos de investigação para identificar novos candidatos, com base em 1.773 genomas da microbiota humana da pele, boca, sistema digestivo e vagina de 263 mulheres saudáveis do NIH Human Microbiome Project. 3
323 candidatos potenciais
A equipa identificou 323 candidatos potenciais a que chamou “SEP” (smORF-encoded peptides, péptidos codificados por (sidenote: SmORF (Small open reading frames) Sequências curtas que codificam pequenos péptidos com menos de 100 aminoácidos que podem, no entanto, mediar funções fisiológicas essenciais em seres humanos e nos animais. ) ).
Destes, foram selecionados 78 com base em 3 critérios (potencial antimicrobiano, diversidade de famílias representadas, facilidade de síntese), sendo sintetizados e depois testados contra:
- 11 estirpes de agentes patogénicos clinicamente relevantes (Acinetobacter baumannii, E. coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium)
- e 13 das bactérias comensais mais representadas no trato digestivo (pertencentes a 4 filos: Verrucomicrobia, Bacteroidetes, Actinobacteria, et Firmicutes)
Efetivamente, ao contrário das AMP, os SEP podem também visar espécies comensais.
70,5% demonstram atividade antimicrobiana
No total, 55 dos 78 SEP sintetizados (70,5%) apresentaram atividade antimicrobiana in vitro contra pelo menos uma bactéria patogénica ou comensal:
- 33 dos 78 SEP destruíram pelo menos um dos 11 agentes patogénicos testados; S. aureus foi o único agente patogénico que resistiu a qualquer dos SEP sintetizados;
- 45 dos 78 SEP demonstraram uma atividade antibacteriana ligeira contra comensais.
Os 5 SEP mais promissores (elevada atividade antipatogénica, baixa atividade contra comensais) são codificados por (sidenote: Bactérias cutâneas e digestivas Faecalibacticina-3 (Faecalibacterium prausnitzii), fusobacticina-2 (Fusobacterium nucleatum), keratinobacina-1 (Keratinibaculum paraultunense), staphylococcina-2 (Staphylococcus capitis) e prevotellina-2 (Prevotella copri) ) . As ações dos diferentes SEP revelaram-se, muitas vezes, sinérgicas.
O melhor candidato in vivo (modelo murino), a prevotelina-2 (P. copri), revelou-se tão eficaz como o antibiótico de referência (polimixina B) no que diz respeito à redução da carga bacteriana, sem toxicidade significativa para os ratinhos infetados com A. baumannii.
6 coisas a saber sobre os antibióticos
A membrana citoplasmática na linha de tiro
Com o objetivo de se determinar os seus mecanismos de ação, os SEP com propriedades antimicrobianas foram estudados sob todos os ângulos. A sua ação antimicrobiana parece visar a membrana citoplasmática das bactérias que eles despolarizam (enquanto os AMPs e os péptidos codificados convencionais atacam geralmente a membrana externa).
3 tipos de antagonismo
Por último, os distintos SEP atuam através de 3 tipos de antagonismo:
• Intraespécie (de modo a combater a concorrência de outras estirpes)
• Interespécies no mesmo local (por exemplo, a fecalibacticina-3 produzida pela bactéria intestinal Faecalibacterium prausnitzii do filo Firmicutes tem como alvo várias bactérias do filo Bacteroidetes)
• Interespécies visando bactérias de outro local (a estafilococina-2 produzida pela bactéria cutânea Staphylococcus capitis demonstrou ser altamente ativa contra vários filos de bactérias intestinais)
Para além de combaterem os agentes patogénicos, os SEP poderão assim remodelar a microbiota.
