Proteína altera o RNA de bactérias competidoras e pode abrir caminho para o desenvolvimento de novos tratamentos antimicrobianos

Pesquisadores brasileiros identificaram uma nova toxina produzida pela bactéria Chromobacterium violaceum capaz de eliminar microrganismos concorrentes. A descoberta ajuda a compreender como as bactérias disputam espaço e recursos no ambiente e pode contribuir, no futuro, para o desenvolvimento de estratégias inovadoras de combate a infecções bacterianas.

Os resultados foram publicados em 26 de julho no Journal of Biological Chemistry.

A Chromobacterium violaceum, encontrada principalmente em regiões tropicais, pode causar infecções graves em seres humanos. Para entender como ela elimina bactérias rivais, os cientistas investigaram o sistema de secreção do tipo VI (T6SS), uma estrutura semelhante a uma lança molecular que injeta toxinas diretamente nas células-alvo.

O estudo foi realizado no Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (CEPID B3), financiado pela FAPESP. Os pesquisadores compararam uma linhagem da bactéria com o sistema T6SS ativo a outra geneticamente modificada, na qual esse mecanismo havia sido desativado. A análise permitiu identificar diversos candidatos a proteínas efetoras, entre eles uma toxina inédita, batizada de RhsF.

Segundo a pesquisadora Júlia Alves, que desenvolveu o trabalho durante o doutorado na Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da USP (FMRP-USP), a equipe demonstrou que a RhsF é utilizada para eliminar bactérias competidoras e também identificou a proteína responsável por proteger a própria Chromobacterium violaceum contra essa toxina.

Além disso, os cientistas determinaram a estrutura tridimensional do complexo formado entre a toxina e sua proteína de imunidade. Os experimentos mostraram que, sem a RhsF, a bactéria perde eficiência na competição com outros microrganismos, indicando que essa proteína desempenha papel essencial na eliminação de concorrentes.

Outro achado importante foi a identificação do mecanismo de ação da toxina. A RhsF modifica moléculas de RNA das bactérias-alvo, comprometendo seu funcionamento e levando à inibição do crescimento ou à morte celular.

Para o pesquisador José Freire da Silva Neto, também autor do estudo, a toxina se destaca por ser injetada diretamente na célula rival, sem depender de moléculas intermediárias. Isso amplia o número de bactérias que podem ser atingidas e torna o sistema especialmente eficiente em ambientes onde coexistem diferentes espécies.

A pesquisa também identificou outros cinco potenciais efetores do sistema T6SS. De acordo com os autores, a diversidade dessas toxinas representa uma vantagem competitiva, pois permite atacar simultaneamente diferentes componentes celulares, dificultando que as bactérias-alvo desenvolvam mecanismos de defesa.

Os pesquisadores destacam que a descoberta amplia o conhecimento sobre a dinâmica das comunidades microbianas, incluindo as bactérias que habitam o organismo humano e sua interação com espécies causadoras de doenças.

Embora aplicações clínicas ainda dependam de novas pesquisas, a equipe acredita que a RhsF poderá inspirar o desenvolvimento de antimicrobianos baseados em mecanismos pouco explorados, como a modificação de RNA.

Os próximos estudos buscarão identificar exatamente quais moléculas de RNA são alteradas pela toxina e como essas modificações levam à morte das bactérias. Os cientistas também pretendem caracterizar os demais efetores identificados, que podem revelar novos mecanismos de competição bacteriana ainda desconhecidos.