Novo alvo terapêutico é identificado para infecções por E. coli resistente a antibióticos
Pesquisadores da University of Alberta identificaram a protease GlpG como um novo alvo terapêutico para tratar E. coli resistente a antibióticos, responsável por quase 250.000 mortes anuais por infecções do trato urinário (ITU). Em testes de laboratório, a inibição da enzima impediu a adesão bacteriana e a formação de biofilmes.
Uma equipe de pesquisa da University of Alberta identificou um novo alvo terapêutico para tratar bactérias nocivas de E. coli — que causam quase 250.000 mortes por ano por infecções do trato urinário (ITU) e vêm se tornando cada vez mais resistentes a antibióticos. Um estudo publicado recentemente na Nature Communications mostra como a protease conhecida como GlpG, localizada na membrana celular, é central para a capacidade da bactéria de infectar células humanas e resistir ao tratamento.
"Essa protease na E. coli patogênica é essencial para a formação de fatores de virulência conhecidos como pili, pequenas estruturas semelhantes a pelos que ficam na superfície bacteriana e ajudam a bactéria a aderir aos tecidos", explica a pesquisadora principal Joanne Lemieux, professora de bioquímica e vice-decanas de pesquisa da Faculty of Medicine & Dentistry. "Ela também desempenha um papel-chave na formação de biofilmes que protegem as bactérias do sistema imunológico e dos antibióticos, levando a infecções persistentes e crônicas."
A equipe demonstrou que, ao inibir a protease GlpG na E. coli patogênica, foi possível impedir a adesão bacteriana e a invasão de células da bexiga e dos rins. A inibição interrompeu a formação de biofilmes protetores e erradicou biofilmes que já haviam começado a se formar.
A taxa global de mortes por ITUs aumentou 140 por cento entre 1990 e 2019, em grande parte devido ao crescimento da resistência a classes de antibióticos comumente prescritos. A World Health Organization listou a E. coli como um patógeno de preocupação crítica. A previsão é que, até 2050, as mortes por resistência antimicrobiana se igualem às por câncer.
Até um quinto das infecções por E. coli já são resistentes a antibióticos. Inibidores de protease já são usados como medicamentos para tratar outras doenças, como distúrbios sanguíneos, HIV e COVID-19.
"As ITUs não afetam apenas mulheres", afirma a pesquisadora principal. "Há pacientes pediátricos com ITUs crônicas. Pacientes com cateteres, tanto homens quanto mulheres, têm infecções do trato urinário. As pessoas estão sobrevivendo ao tratamento de câncer renal e à doença renal, mas depois sucumbem à urossepse." A E. coli patogênica também está implicada em doença inflamatória intestinal, doença de Crohn e obstruções de stents ureterais, que atualmente exigem substituição cirúrgica.
O laboratório agora está focado em desenvolver novos medicamentos que inibam a protease na E. coli patogênica, deixando intacta a E. coli benéfica no intestino. O primeiro autor do artigo, Jimmy Lu, realizou o trabalho como parte de sua tese de doutorado e agora é bolsista de pós-doutorado Mitacs com o parceiro industrial Applied Pharmaceutical Innovation. O desenvolvimento de fármacos pode levar até 10 anos, mas o laboratório ganhou experiência nessa área durante a pandemia e detém várias patentes de novos antivirais.
A equipe de pesquisa colaborou com colegas de bioquímica, microbiologia médica e pediatria. O financiamento deste estudo veio da Canada Foundation for Innovation, do Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada e da Alberta Graduate Excellence Scholarship. O trabalho também recebeu apoio da Stollery Children's Hospital Foundation e da Alberta Women's Health Foundation por meio do WCHRI e do Striving for Pandemic Preparedness - The Alberta Research Consortium.