O bacilo da tuberculose sobrevive nas células imunológicas neutralizando metais tóxicos como o zinco. Um estudo publicado na
EMBO Journal revela um mecanismo inédito: a montagem de "efluxossomas", plataformas membranosas dinâmicas que agrupam várias bombas moleculares que expulsam vários metais para fora da bactéria. Estes resultados mostram a fisiologia do bacilo e poderiam inspirar novos tratamentos que visem estas estruturas.
Imagem ilustrativa de bactérias - Pixabay Plataformas membranosas para escapar à destruição
Quando o bacilo da tuberculose
, Mycobacterium tuberculosis, infecta um organismo, é rapidamente fagocitado pelos macrófagos, células imunológicas encarregues de o eliminar. Entre as suas estratégias de defesa, estas células utilizam metais tóxicos, como o zinco, o cobre e possivelmente o cádmio, para envenenar o patógeno. No entanto,
M. tuberculosis consegue resistir a estes ataques graças a um mecanismo molecular sofisticado.
Os cientistas identificaram três proteínas, PacL1, PacL2 e PacL3, que desempenham um papel central na organização da membrana bacteriana. A PacL1 funciona como uma verdadeira "nave para metais": é capaz de ligar o zinco, o cádmio e o cobre graças a um motivo específico situado na sua extremidade, facilitando assim a sua transferência para bombas membranosas especializadas. A PacL2 e a PacL3 asseguram, por sua vez, a estabilização destas bombas e o seu agrupamento em clusters funcionais, formando plataformas de expulsão eficazes denominadas efluxossomas.
Uma organização dinâmica e hierarquizada
Num estudo publicado na revista
EMBO Journal, os cientistas combinaram abordagens genéticas, bioquímicas e técnicas avançadas de microscopia para caracterizar estas estruturas.
Graças à microscopia de super-resolução, nomeadamente os métodos PALM e sptPALM, puderam visualizar em tempo real a formação, distribuição e mobilidade dos efluxossomas na membrana bacteriana.
Estas observações revelam uma organização dinâmica e hierarquizada. Certas proteínas PacL formam clusters estáveis ancorados na membrana da bactéria, enquanto outras são móveis: deslocam-se rapidamente na membrana para capturar os metais tóxicos e encaminhá-los para as bombas. Esta organização permite que a bactéria reaja rapidamente às variações de concentração de metais, otimizando assim a sua sobrevivência num ambiente hostil.
Um novo alvo terapêutico face às resistências
As implicações desta descoberta são maiores para a luta contra a tuberculose, uma doença que continua a ser um flagelo mundial com 1,5 milhões de mortes por ano. A gestão é ainda mais complexa porque estirpes de
M. tuberculosis resistentes aos antibióticos clássicos se multiplicam, impondo tratamentos longos, caros e frequentemente tóxicos.
Ao visar os efluxossomas, poderá ser possível enfraquecer a resistência da bactéria aos metais tóxicos, tornando-a mais vulnerável às defesas imunológicas ou aos antibióticos existentes. "Compreender como é que
M. tuberculosis desvia metais tóxicos para sobreviver dá-nos alvos precisos e inovadores", salienta Pierre Dupuy, primeiro autor do estudo. "Ao visar os efluxossomas, poderíamos desenvolver tratamentos que tornem a bactéria vulnerável, inclusive quando for resistente aos tratamentos antibióticos."
Fonte: CNRS INSB